真空均质乳化机（简称乳化机）主要应用于化工、医药、生物、食品等诸多领域中非均相液一固和液一液多相体分散体系的混合。

　1 乳化机的工作过程
1.1 工作原理
乳化机由乳化锅、水相锅、油相锅、真空装置、温度控制系统、电气控制系统等组成，生产工艺流程如图1所示。

图1 乳化生产工艺流程

　　油溶性和水溶性原料分别在油相锅和水相锅内熔化或溶解，温度一般保持在80℃左右，将用水蒸气加热的油相和水相原料通过过滤器加至乳化锅内，以进行均质搅拌、乳化和真空脱气。然后，向夹套通入冷水，冷却到一定温度后，添加香精，继续冷却至要求的温度停止搅拌，待恢复常压即可出料。
　1.2 工作过程
　　(1)油相锅、水相锅进料后，启动油相、水相搅拌电机，在线设定油相、水相电机的转速；
　　(2)设定油相锅、水相锅控制温度后，启动油相锅、水相锅的温度控制；
　　(3)当油相锅、水相锅内原料初处理完成后，启动油相锅、水相锅出料泵，将初处理后的物料泵入乳化锅内；
　　(4)当油相锅、水相锅内的物料完全泵入乳化锅内后，出料泵停止运行。启动液压电机，垂直下降主搅拌器与均质搅拌器，当下降到位时，液压电机停止工作，然后手动旋紧密封阀；
　　(5)当真空乳化锅密封后，启动主搅拌、均质搅拌电机，转速将从零上升到用户的设定值，并可根据不同的加工要求，在线改变主搅拌、均质搅拌电机的转速；
　　(6)启动真空泵电机，乳化锅负压力不断变大，最终将达到用户设定值，达到用户设定值后真空泵电机自动停止；
　　(7)启动乳化锅温度控制，自动对乳化锅进行加热控制，乳化锅内原料将被加热到用户设定温度；
　　(8)当乳化工作完成后，通过排气口减小乳化锅内负压力，当乳化锅压力为零时，打开出料阀，排出乳化品。

　2 控制系统的构成
　　2.1 控制系统的结构
    根据系统设计要求：实现油相、水相、主搅拌、均质搅拌电机转速控制，控制范围依次是10rpm~1500rpm、10rpm~1500rpm、10rpm~80rpm、100rpm~4500rpm；实现油相锅、水相锅、乳化锅温度的自动控制，控制量范围依次是：0~100℃、0~140℃、20~140℃；实现乳化压力控制，控制范围为-100Kpa~+100Kpa和液压升降控制。
　　控制系统主要由上位机和下位机两个部分组成，上位机采用台达HMI，下位机采用台达DVP48EH00R3的PLC，电机的转速控制，采用台达变频器实现。
　　2.2 控制系统的模拟信号采集
　　（1）压力采集
　　现场采用压力仪表实现对压力的采样，输出4—20mA的标准模拟信号，通过AD(DVP04AD-H3)模拟量输入模块将模拟信号转变成便于PLC运算的数字量信号。
　　（2）温度采集
　　油相锅、水相锅和乳化锅的使用铂电极(Pt100)测量温度，采用三线制接法，信号通过PT（DVP04PT-H3）模块采样到PLC中。
　　（3）连锁保护
　　设置硬件和软件双重安全连锁装置，保证乳化锅在抽真空的过程中不能打开锅盖，液压站也不能启动。
　　2.3 PLC容量选择
　　乳化机控制系统的I/O点数分析见表1。

　　表1 I/O点数分析表
 

2.4 变频器的选择及通信
    乳化机系统有主搅拌电机1个，均质电机1个，液压站电机1个，真空泵1个，功率均为KW级，对于电能的消耗大，由于变频器具有调速节能和软启动节能的作用，因此考虑选择用变频器。
    本系统中选用台达VFD-M和B系列的变频器。根据人机界面上控制的转速设定，输出4～20mA的信号以调节电机的转速，变频器的工作由PLC进行控制。