包子、水餃、涼皮、刀削面……中國的美食文化可謂博大精深，僅僅面食都如此品種繁多，風味各異，為現今的消費者提供了眾多選擇。
以上美食皆是從面團演化而來，若想要大批量生產可口的面食，就需要大型自動烹飪系統登場。這便要確保運行過程中溫度、電導率、液位、流量等的精確檢測及控制，從而制作出美味且高品質的食物。
下面不妨隨我們走近工廠，探索ifm如何化身“洞察”能手，攜自動烹飪系統專家staedler創造美味面食。
自動烹飪系統化身背后“大廚”
自動烹飪系統
staedler automation AG位于瑞士Henau，擁有超過10年的過程自動化系統制造經驗，針對食品行業，他們還生產全自動烹飪系統。上圖所示的設備是專為全自動化生產制作德國面疙瘩Spaetzle食品廠所提供的。
該設備能在30分鐘到1小時之內，完成1000-2500kg面粉的加工，效率驚人！秘訣在于其將面團在熱水中煮熟，瀝干，然后過冷水備用，使用的烹飪方法與家常方法相同，但是已完全實現機械自動化，達到了工業等級，應用了多種系列的ifm智能傳感器進行準確控制，從而確保高品質的美味食品。
面疙瘩是德國南方的一種特殊面食。在烹飪過程中，原料面粉通過食用托盤傳送到熱水中，因此機械設備和食品原料幾乎不接觸，可以最大限度減少對食品的損壞。
在烹飪過程最后，食物材料像瀑布一樣一一掉下來，散落在快速冷卻區。在這里，通過用冷水對物料焯水后，確保烹飪工藝的變化到此結束。
staedler automation AG的CEO Lukas Staedler先生補充說，“理論上，這類系統可以用于烹飪任何會浮起的食物，在這個特定生產線中，我們可以加工新鮮的面食，例如意大利餃、意大利餛飩以及德國面疙瘩，當然也可以加工冷鮮肉或蔬菜。”
溫度精確把控
自監測功能確保食品質量可靠
TA溫度傳感器監測烹飪裝置以及冷卻槽的所需溫度
當在家中烹飪并看到水開始沸騰時，我們便知道已達到高溫。但在工業烹飪過程中，溫度的控制需要更加準確，只有這樣，才能為客戶持續穩定輸出其所需的高品質食品。
在這款全自動烹飪系統中，溫度在2個點上進行測量，從而提供最重要的過程值，即所謂的關鍵控制點（簡稱CCP）。其中一個水溫接近沸點，該溫度必須精確達到95°C。另一個則是烹飪過程停止的冷卻槽的溫度。2個溫度傳感器通過控制熱交換器，確保精確的溫度。
對于這些臨界點，staedler使用了ifm TA2502溫度傳感器來監測，因為其準確性高、響應速度快，并采用Pt1000測量元件，工作溫度可達-50 … 200 °C，此外，重復精度也很高，并具有出色的長期穩定性，因此能確保穩定且理想的食品質量。
TCC自監測溫度傳感器
未來，staedler計劃使用ifm TCC自監測溫度傳感器來監測這些測量點。該傳感器的特點為：有2個具有相反溫度特征的獨立測量元件，它們在特定的溫度下具有完全相反的表現。因此，可以立即識別出準確度偏差，并通過警報開關量信號以及清晰LED發出提示。
TCC溫度傳感器的使用可以極大地簡化可靠食品質量的實現過程，因為在校準間隔期間，只要未檢測到溫漂，溫度就保持安全（檢測到溫漂時會發出相應信號）。而其他工業級溫度傳感器則甚至會在校準后的1天內就出現溫度偏差或溫漂。并且，這類問題僅在下次校準時才會被發現。更壞的情況是，制造商不得不進行代價高昂的產品召回，并且聲譽也受到不良影響。
CIP清洗過程監測
電導率傳感器顯身手
每次生產完成后，系統都需進行CIP清洗。生產線借助獨立的泵并使用堿性和酸性清潔劑沖洗，然后再使用清水沖洗，之后才能重新開始生產。
在此過程中，ifm LDL200電導率傳感器發揮著重要作用。通過精確的電導率測量，可以確認生產線是否含有清潔劑并確定清潔劑的濃度。而根據測量值，控制系統可以確定是否需要添加更多的清潔劑以及是否完成了預沖洗、中間階段沖洗以及最終沖洗。最終沖洗階段使用清水進行，只有當精確達到最終沖洗水的電導率時，系統才可以投入生產。這可確保在CIP過程中實施明確的沖洗階段劃分。
在測量電導率的同時，LDL200還可測量介質溫度，并通過IO-Link通信協議將測量值傳輸至控制系統。該數值還可用于控制熱交換器，從而確保其始終有足夠的能量來調節沸水的溫度。
壓力傳感器加持，液位一目了然
自動烹飪系統中有2個水箱：熱水槽以及過程末尾的冷卻槽。每個水箱底部都裝有ifm PM壓力傳感器，它們利用靜水壓來精確檢測兩個水箱的液位并進行相應的調節，從而避免在重新注水時水箱發生溢流。
電磁流量計助力水供應的精準檢測
在烹飪過程中水會流失。一大原因是食物本身（在這里是德國面疙瘩）會吸收水分，另外在烹飪過程中水也會以水蒸氣的形式蒸發。因此，必須不斷地補充供水。在該過程中，便應用了ifm SM2100電磁流量計來調節水的補給，可在烹飪過程中持續監測流量。
流量監測與液位傳感器的監測協調進行。當液位傳感器發出水位下降信號時，將補充供水，與此同時流量計確定流失的水量：食物吸收的水量以及以水蒸氣的形式蒸發的水量。
在棄置殘渣時水同樣會流失。已使用過的水會被瀝干，然后重新供水。該過程根據由配方確定的時間進行。同樣，在該過程中，會使用SM流量傳感器來測量需要添加的水量。
流量計在清洗過程中也發揮著重要作用，因為它負責監測用于沖洗的水量，通過監測，可為整個烹飪過程帶來透明性。
電感式接近開關實現位置監測
系統還安裝了用于檢測位置的電感式接近開關。盡管它們不直接位于烹飪過程中，但卻發揮著重要的監測作用。
向/從冷卻槽傳遞食品的冷卻帶可以使用相應的提升裝置從冷卻槽中提出，從而進行手動清洗，該過程共使用2個電感式接近開關對頂部和底部位置進行非接觸式檢測。它們還可確保系統僅在冷卻帶處于正確的低位時才能重啟。
另有第三個電感式接近開關安裝在篩管中。篩管手動清洗完成并歸位后，只有在得到電感式接近開關的安裝位置確認后方可恢復生產。
IO-Link，傳感器通信很在行
以上所有產品都能通過IO-Link連接至控制系統。該數字通信協議可將測量值以數字形式傳輸至控制系統，避免信號轉換損失引起的測量值錯誤。并且，IO-Link的優勢不限于此。
利用LDL電導率傳感器可以通過單根線纜得到2個過程值：溫度和電導率。SM電磁流量計可通過IO-Link，利用1路輸出將累計流量以及流速傳輸至控制系統。
Lukas Staedler認為，IO-Link讓自動化更簡單，他表示：“借助IO-Link技術，利用一根線纜即可傳輸多個信號值，這可以極大的節省安裝成本。以溫度傳感器為例，校準直接在傳感器上進行，而以前需要使用控制系統的校正值進行校準，這簡化了控制器的編程。總而言之，IO-Link目前帶來的優勢尤為顯著。”
