一种金枪鱼蒸煮方法及系统与流程

本发明涉及海产品加工领域，尤其是涉及一种自动化程度较高的金枪鱼蒸煮方法及系统。

背景技术：

金枪鱼是一种大型远洋性重要商品食用鱼，通过快速的初步加工，可以延长保质期。

中华人民共和国国家知识产权局于2017年02月22日公开了名称的为《一种渔船用鱿鱼蒸煮装置》的专利文献（公开号cn106418296a），其包括蒸煮箱，蒸煮箱中设有蒸煮筒，蒸煮箱侧壁上安装有连接套，筒体的开口端转动连接在连接套上，蒸煮筒和蒸煮箱的底部之间还设有驱动机构，筒体的内壁上设有搅拌翼，蒸煮筒中设有推板，蒸煮箱上还设置有动力机构，蒸煮箱的外壁上铰接有密封门，蒸煮箱的下方设有基座，基座上设有中间水箱，中间水箱通过泄放管和蒸煮箱的底部连通，中间水箱通过回水管和蒸煮箱的内部连通，蒸煮箱的上端设置有若干个喷气嘴，喷气嘴的出气口均和蒸煮筒正对，蒸煮箱的上端设有补水管，蒸煮箱的底部还设置有废气加热管和加热器，蒸煮箱的外壁上设有出料斗，基座上设置有用于输送鱿鱼的输送装置。此方案不适用于金枪鱼的蒸煮加工。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术所存在的缺少合适的金枪鱼蒸煮方法和装置的技术问题，提供一种稳定性好、智能程度高、可控性强的金枪鱼蒸煮方法及系统。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种金枪鱼蒸煮方法，包括以下步骤：

s01、将金枪鱼按层摆放到蒸煮箱中，插入鱼肉温度计；

s02、根据所放入的金枪鱼规格，选择对应的蒸煮模式；

s03、根据所选的蒸煮模式，设置蒸煮开始时阀门初始开度；阀门为电磁阀门；

s04、第一个温度计检测到的温度达到所选蒸煮模式的目标平衡温度后，将阀门调整到阀门开始动作；阀门开始动作为初始开度的百分比；

s05、鱼肉温度计检测的温度记为鱼肉中心温度，当鱼肉中心温度达到所选蒸煮模式的鱼肉中心温度最低值时，进入步骤s06；

s06、进入持续蒸煮阶段，保持阀门开度，保持时长为所选蒸煮模式对应的继续蒸煮时间，然后进入步骤s07；

s07、进入保温阶段，关闭阀门，利用蒸汽余热继续保温，时长为所选蒸煮模式对应的保温时间，然后进入步骤s08；

s08、蒸煮过程结束。

金枪鱼的规格为每条金枪鱼的重量，每一次蒸煮时将箱内的金枪鱼重量控制在一定范围内，从而方便选择合适的蒸煮模式。各模式下的初始开度、目标平衡温度、阀门开始动作、鱼肉中心温度最低值、继续蒸煮时间和保温时间由经验数据得到或由管理人员进行设定调整。

作为优选，第一个温度计设置在蒸煮箱内上方，检测蒸煮箱内上层蒸汽温度；鱼肉温度计有四个，分别记为第二个温度计、第三个温度计、第四个温度计和第五个温度计；鱼肉温度计插入到不同金枪鱼脊背的鱼肉中心，蒸煮箱内金枪鱼有7层，第二个温度计所插入的金枪鱼位于第3层中间位置，第三个温度计所插入的金枪鱼和第四个温度计所插入的金枪鱼位于第4层中间位置，第五个温度计所插入的金枪鱼位于第5层中间位置。

作为优选，鱼肉中心温度为四个鱼肉温度计所检测到的最低温度。

作为优选，步骤s04中，如果阀门调整到阀门开始动作后，第一个温度计所检测到的温度没有上升，则将阀门调整到初始开度的100%。

作为优选，如果蒸煮开始后第一个温度计检测到的温度一直未变或超过5分钟未升高，则判定电磁阀或蒸煮箱故障并进行报警；如果所有鱼肉温度计所测得温度都超过鱼肉最高温度5度以上，则判定鱼肉中心温度超限并进行报警；如果第一个温度计测得的蒸汽温度达到设定的蒸汽最高温度2度以上，则判定蒸汽温度超限并进行报警。

一种金枪鱼蒸煮系统，包括上位机、控制器、电磁阀门和蒸煮箱，所述蒸煮箱内设有若干个温度计，第一个温度计设置在蒸煮箱内上方，其余温度计插入到不同金枪鱼脊背的鱼肉中心，电磁阀门和所有温度计都与控制器电连接，电磁阀门的第一端连接蒸汽锅炉，电磁阀门的第二端连接蒸煮箱的蒸汽入口。

作为优选，所述温度计有5个，蒸煮箱内金枪鱼有7层，第二个温度计所插入的金枪鱼位于第3层中间位置，第三个温度计所插入的金枪鱼和第四个温度计所插入的金枪鱼位于第4层中间位置，第五个温度计所插入的金枪鱼位于第5层中间位置。

本系统还可以实现手动控制，由管理人员实时设定阀门开度、蒸煮时长等参数，并可以在上位机或控制器所连接的显示屏上查看实时温度曲线。

本发明带来的实质性效果是，可以快速精确地对金枪鱼进行蒸煮，产品一致性好，能量利用率高，节省时间，提高效率；系统具有良好的可控性和安全性。

附图说明

图1是本发明的一种蒸煮系统架构图；

图2是本发明的一种系统操控制程图；

图3是本发明的一种控制系统登录界面；

图4是本发明的一种控制系统主界面；

图5是本发明的一种系统自动控制界面；

图6是本发明的一种自动控制升温曲线界面；

图7是本发明的一种自动蒸煮控制过程数据维护登陆界面；

图8是本发明的一种自动蒸煮控制过程数据维护界面；

图9是本发明的一种系统手动控制界面；

图10是本发明的一种手动控制升温曲线界面；

图11是本发明的一种系统报警界面。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种金枪鱼蒸煮方法，包括以下步骤：

s01、将金枪鱼按层摆放到蒸煮箱中，插入鱼肉温度计；

s02、根据所放入的金枪鱼规格，选择对应的蒸煮模式；

s03、根据所选的蒸煮模式，设置蒸煮开始时阀门初始开度；阀门为电磁阀门；

s04、第一个温度计检测到的温度达到所选蒸煮模式的目标平衡温度后，将阀门调整到阀门开始动作；阀门开始动作为初始开度的百分比，例如初始开度为50%，阀门开始动作为45%，则阀门实际开度为22.5%；

s05、鱼肉温度计检测的温度记为鱼肉中心温度，当鱼肉中心温度达到所选蒸煮模式的鱼肉中心温度最低值时，进入步骤s06；

s06、进入持续蒸煮阶段，保持阀门开度，保持时长为所选蒸煮模式对应的继续蒸煮时间，然后进入步骤s07；

s07、进入保温阶段，关闭阀门，利用蒸汽余热继续保温，时长为所选蒸煮模式对应的保温时间，然后进入步骤s08；

s08、蒸煮过程结束。

金枪鱼的规格为每条金枪鱼的重量，每一次蒸煮时将箱内的金枪鱼重量控制在一定范围内，从而方便选择合适的蒸煮模式。各模式下的初始开度、目标平衡温度、阀门开始动作、鱼肉中心温度最低值、继续蒸煮时间和保温时间由经验数据得到或由管理人员进行设定调整。

第一个温度计设置在蒸煮箱内上方，检测蒸煮箱内上层蒸汽温度；鱼肉温度计有四个，分别记为第二个温度计、第三个温度计、第四个温度计和第五个温度计；鱼肉温度计插入到不同金枪鱼脊背的鱼肉中心，蒸煮箱内金枪鱼有7层，第二个温度计所插入的金枪鱼位于第3层中间位置，第三个温度计所插入的金枪鱼和第四个温度计所插入的金枪鱼位于第4层中间位置，第五个温度计所插入的金枪鱼位于第5层中间位置。

鱼肉中心温度为四个鱼肉温度计所检测到的最低温度。

步骤s04中，如果阀门调整到阀门开始动作后，第一个温度计所检测到的温度没有上升，则将阀门调整到初始开度的100%。

如果蒸煮开始后第一个温度计检测到的温度一直未变或超过5分钟未升高，则判定电磁阀或蒸煮箱故障并进行报警；如果所有鱼肉温度计所测得温度都超过鱼肉最高温度5度以上，则判定鱼肉中心温度超限并进行报警；如果第一个温度计测得的蒸汽温度达到设定的蒸汽最高温度2度以上，则判定蒸汽温度超限并进行报警。

一种金枪鱼蒸煮系统，包括上位机、控制器、电磁阀门和蒸煮箱，所述蒸煮箱内设有若干个温度计，第一个温度计设置在蒸煮箱内上方，其余温度计插入到不同金枪鱼脊背的鱼肉中心，电磁阀门和所有温度计都与控制器电连接，电磁阀门的第一端连接蒸汽锅炉，电磁阀门的第二端连接蒸煮箱的蒸汽入口。

所述温度计有5个，蒸煮箱内金枪鱼有7层，第二个温度计所插入的金枪鱼位于第3层中间位置，第三个温度计所插入的金枪鱼和第四个温度计所插入的金枪鱼位于第4层中间位置，第五个温度计所插入的金枪鱼位于第5层中间位置。

系统由电脑（上位机）、控制器、温度传感器和数字式电磁阀组成等部分组成（如图1所示）。

其中：①电脑与控制器连接，从控制器处得到温度信号，并将电磁阀的开度信号反馈给控制器，由控制器发送开度信号给电磁阀，完成控制；②在电脑与控制器未连结时，控制器能够单独完成温度信号的采集，并根据指令和算法完成电磁阀开度信号的计算，完成对电磁阀的控制；③控制器自带触摸屏液晶显示器，在该显示器上能够单独完成系统的操作和维护等工作；④控制器自带触摸屏液晶显示器和电脑显示器上的显示内容一样；⑤控制器采集的温度有5个，其中t1为上层蒸汽温度、t2为1号鱼鱼肉中心温度、t3为2号鱼鱼肉中心温度、t4为3号鱼鱼肉中心温度、t5为4号鱼鱼肉中心温度。

图2所示为系统操控制程图。

系统运行前准备工作为：分别将1-5号温度计放置在上层蒸汽温度、1号鱼鱼肉中心、2号鱼鱼肉中心、3号鱼鱼肉中心和4号鱼鱼肉中心。

图3所示为控制系统的登录界面，在该界面中用户能够通过用户名和密码登陆系统；点击“关闭电源”按钮时，系统完全关闭。

图4所示为控制系统主界面，在主界面中自动控制模式和手动控制模式在被选中时要变换颜色和字体（都未选择，则两边的字体和颜色一样），使用户实时知道现在系统的工作状态。系统警报是指在系统正常时其右侧的灯为绿色，在系统异常时其右侧的灯为红色（同时报警灯闪烁，铃声响起），点击按钮系统能够进入报警界面，查看具体是故障。所有的“返回主界面”、“关闭系统”等按钮都要跳出确定按钮，防止误操作。在该界面中输入箱内鱼体的平均重量。

图5所示为系统自动控制界面，点击主界面中的“自动控制”按钮，则进入“自动控制界面”，该界面主要是观察：蒸煮时间、蒸汽温度和4条鱼的鱼肉中心温度等信息的实时状态。用户点击“开始自动蒸煮”按钮，则系统开始蒸煮，点击“结束自动蒸煮”按钮，则结束自动蒸煮过程。“工作状态”中有两种状态“蒸煮中”和“蒸煮结束”，当“蒸煮结束”时，蒸煮箱上相应的灯亮，同时铃声响起，该过程主要由控制系统根据系统内的控制策略进行控制。在自动蒸煮过程中可以返回主页面，在返回主页面后，自动蒸煮过程继续。点击“关闭系统”，则所有的自动和手动蒸煮的过程全部停止。点击“自动控制升温曲线”,进入相应的界面。该界面中点击“维护自动控制相关参数”，进入相关界面，对控制参数进行修改。

图6所示为自动控制升温曲线界面，通过该界面，能够实时绘制出蒸汽温度、1-4号鱼的鱼肉中心温度的升温曲线，用来帮助系统控制和操作人员实时掌握总体的升温状态，根据最终的蒸煮效果，调整自动参数。

图7为自动蒸煮控制过程数据维护登陆界面，自动蒸煮控制过程数据维护作为系统的重要操作，另需用户名和密码才能登陆，这样防止用户误操作。

图8为自动蒸煮控制过程数据维护界面，此界面具有以下设计要求：①在系统编制时，自动蒸煮过程数据维护中的各个参数皆有在专门的数据维护界面进行更改。②金枪鱼的重量都是≥下限，＜上限。③一般情况下，鱼的重量不要改变，如果确实要更改，请注意数据的连续性，并在程序中限定其上下数据必须连续。④表格中所有的涉及到阀门开度的地方，其开度范围为0%～100%，否则数据无效。⑤“目标平衡温度”是指蒸煮开始后，箱内上方的蒸汽温度所要达到的目标温度（温度计的探头固定在箱内上方）。⑥“阀门开始动作”是指箱内温度达到“目标平衡温度”后，阀门开度打开到初始开度的百分比。⑦“蒸煮结束条件”是指在1号到4号鱼的鱼肉中心温度都到的指定的最低温，且继续蒸煮时间和保温时间都到达要求后，结束蒸煮。⑧在蒸煮未达到“蒸煮结束条件”时，蒸煮继续。⑨判断第“6”设定的阀门动作是否合理，在阀门动作后的几分钟内，看蒸汽温度是否上升或下降，如果没有上升或下降，则将阀门开度调到初始开度的100%和0%，在完成本次蒸煮后，提醒工作人员，阀门的开度设置不够，需要调整相关数据。⑩“蒸煮开始时阀门初始开度”的开度根据蒸煮总时间等因素的要求进行调整。⑪继续蒸煮时间是指在鱼肉中心温度达到最低值后，阀门不关闭的情况下，继续蒸煮过程的时间。⑫保温时间是在阀门关闭后，利用蒸汽余热继续保温的时间。当保温时间到达后，整个蒸煮过程结束，完成蒸煮。

图9为系统手动控制界面，用户点击黄色的按钮，则系统开始蒸煮，在开度为0%时，即结束蒸煮过程。在手动蒸煮过程中可以返回主页面，在返回主页面后，手动蒸煮过程继续。点击“关闭系统”，则所有的自动和手动蒸煮的过程全部停止。在手动界面中，通过调整蒸汽阀门的开度（0%-100%之间），控制进入蒸箱的蒸汽的量，点击“手动控制升温曲线”，则进入相关界面观看实时的温度曲线。

图10为手动控制升温曲线界面，通过该界面，能够实时绘制出蒸汽温度、1-4号鱼的鱼肉中心温度的升温曲线。用于帮助系统控制和操作人员实时掌握总体的升温状态，对阀门开度进行调整。

图11为系统报警界面，设计要求如下：①每个参数都有个范围，如果超限则前面的灯变红。②在此要求书中为预计到的报警情况，系统开发和调试过程中根据实际情况自行增减。③报警说明，电磁阀故障：蒸煮开始后蒸汽温度一直未变，或很长时间未升高(5min)；蒸煮箱密封不严：蒸煮开始后蒸汽温度一直未变，或很长时间未升高；鱼肉中心温度超限：在自动控制时，所有被测量的鱼的中心温度超过测定温度5度以上；蒸汽温度超限：蒸汽温度达到设定最高温度的两度以上。④加上对这种类型鱼在自动控制参数方面的建议。

本系统的技术指标如下：

1）温度精度≤1℃；

2）系统响应时间≤2s；

3）系统控制误差率≤5%;

4）故障率低于1%。

本发明可以快速精确地对金枪鱼进行蒸煮，产品一致性好，能量利用率高，节省时间，提高效率；系统具有良好的可控性和安全性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了电磁阀门、鱼肉温度等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。