灌裝食品有很多優(yōu)點，能在常溫下存放和流通，較好地保存了天然新鮮食品的色香味及營養(yǎng)價值；灌裝食品的原理是依靠密封殺菌，達到商業(yè)無菌要求，不需要也不允許加入任何防腐劑。罐裝材料主要分為鍍錫薄鋼板和鋁材，由于鋁材制罐具有重量輕、無氣味無毒害、易于加工和再回收利用等優(yōu)點，逐漸成為罐裝飲料的主流，但同時，鋁材機械性能較低，需要在罐裝過程中對罐內(nèi)注入安全惰性氣體，增強罐體機械強度，達到利于運輸流通的目的。

在線內(nèi)壓檢測機就是利用正常品罐內(nèi)具有一定壓力這一特征，對在線高速運動的每一罐密封殺菌后的飲料罐內(nèi)壓進行檢測，對于在灌裝、殺菌過程中密封性已經(jīng)不良的產(chǎn)品（低于低限壓力）和可能會在銷售運輸過程中產(chǎn)生爆裂（高于高限壓力）的產(chǎn)品給予剔除，從而保證進入包裝之前都是密封性能良好，罐內(nèi)壓力適中的產(chǎn)品。

 圖一：內(nèi)壓檢測機測量原理圖

內(nèi)壓檢測機的基本工作原理如下：經(jīng)過罐裝封口再高溫殺菌后的產(chǎn)品，被輸送帶引導(dǎo)進入內(nèi)壓檢測機，兩條對稱柔軟皮帶將“被檢罐”夾持向前方運送，罐子在通過測力傳感器時，一瞬間將內(nèi)部壓力傳導(dǎo)給測力傳感器，控制器采集到單個罐子在通過測力傳感器的一個周期內(nèi)足夠的數(shù)據(jù)點，構(gòu)成完整的壓力波形，這些數(shù)據(jù)點經(jīng)過算法可以得到該罐產(chǎn)品的內(nèi)壓值，再通過對比“高限”與“低限”參數(shù)，決定是否剔除該產(chǎn)品。

圖二：（左）VIPA 313-5BF13，（右）VIPA SLIO CPU015

原有控制系統(tǒng)是歐洲進口設(shè)備自帶的專用控制器，備件成本很高，后改造成德國某知名品牌PLC系統(tǒng)，其內(nèi)部高速中斷最快只有1ms，而且受到運算處理速度的局限，實際采樣周期最快只能達到>3ms，生產(chǎn)線勉強能達到600罐/分鐘的速度，但因采樣點少誤差大，造成剔除裝置的誤打率較高，浪費嚴重，內(nèi)壓檢測機成為整條生產(chǎn)線的瓶頸，生產(chǎn)效率上不去，因此加多寶的技術(shù)人員一直在調(diào)研能滿足這一應(yīng)用需求的PLC產(chǎn)品，要求：模塊反應(yīng)時間短，模擬量轉(zhuǎn)換快，CPU采樣周期短、運算速度高，成本不要太高。經(jīng)過雙方反復(fù)論證與在線實驗，VIPA 313-5BF13真正實現(xiàn)了1ms的采樣周期，將采樣點數(shù)提高了近4倍，檢測精度明顯改善，有效降低了誤打率，大幅減少了浪費；更可喜的是，選用VIPA SLIO系列CPU 015以及高速信號模塊構(gòu)建的系統(tǒng)，采樣頻率又可以比VIPA 313-5BF13提高4倍，背板傳輸速率、模擬量轉(zhuǎn)換時間等技術(shù)指標也大幅提升，系統(tǒng)采樣周期可達到250微秒，完全能夠滿足1200罐/分鐘生產(chǎn)線的需求。至此，基于SPEED7處理器技術(shù)的VIPA 300S和SLIO系列PLC的優(yōu)異性能得到了充分驗證，并逐步在加多寶各個工廠推廣使用。

圖三：加多寶內(nèi)壓檢測機現(xiàn)場圖片

目前，加多寶已經(jīng)在多個工廠的內(nèi)壓檢測機上使用了VIPA的PLC控制系統(tǒng)，內(nèi)壓檢測機效率的提升，有效提高了整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，隨著越來越多的檢測機選用VIPA產(chǎn)品，必將對增強加多寶的市場競爭力產(chǎn)生更深遠的影響。更有意義的是，這一應(yīng)用成果完全可以推廣至食品飲料行業(yè)的同類設(shè)備制造商，有了VIPA的SPEED7技術(shù)的支持，用戶只需投入較低的成本，即可帶來倍增的效益，解決困擾企業(yè)的瓶頸，助力企業(yè)增強競爭力！