上个月底刚交付了一个豆制品厂的自动化改造项目，做豆腐的。今天有空，把整个经历写下来，给兄弟们做个参考。
客户是湖南的一家老豆腐坊，做了二十年手工豆腐。老板姓刘，五十多岁，三个儿子没一个愿意接班。工人也越来越难招——凌晨两点就得起来磨豆浆，一天站十几个小时，夏天车间里又闷又热。他说——”王工，再不改，我这厂子最多撑两年。”
手工豆腐到底有多少道工序
先说说豆腐的传统工艺。我蹲了三天车间才搞明白整个流程：
- 选豆-泡豆-磨浆-煮浆-滤渣-点卤-入模-压榨-切块
最关键的三步：点卤（下凝固剂）、压榨（控制豆腐老嫩）、切块（规格统一）。手工做的时候，全靠老师傅的经验。同样的豆子，今天点卤手法重了点，豆腐就老了；明天压榨时间短了，豆腐就嫩了。
刘老板说他们每天的出品率一直不稳——100斤干豆子，好的时候出400斤豆腐，差的时候只有320斤。光这一项，一年下来亏不少钱。
自动化方案怎么定
我跟刘老板聊了三个来回，把方案定了下来。整个产线分六个工段：
1. 自动泡豆系统
六个304不锈钢浸泡罐，每个能装200斤干豆。用蒸汽盘管加热，PT100测温，PLC做PID恒温控制。
设定参数：夏季24°C泡6小时，冬季28°C泡8小时。温度偏差控制在±1°C以内。时间到了自动排水、自动冲洗，然后通过螺旋输送机把泡好的豆子送到磨浆机。
2. 自动磨浆与分离
用了两台不锈钢磨浆机（一台工作一台备用），配自动加水比例控制。干豆和水的比例设定在1:7（重量比），通过流量计和称重传感器联动调节。
磨好的豆浆通过管道进入连续煮浆系统——壳管式换热器，蒸汽加热。出浆温度控制在98°C±2°C，煮浆时间约30秒就够，不像传统大锅煮要十几分钟。
煮完的熟浆经过振动筛+卧螺离心机两级过滤，豆渣含水量控制在78%以下。这个数据很重要——豆渣越干，出浆率越高。
3. 自动点卤（整个项目最头疼的部分）
点卤是豆腐的灵魂。传统师傅凭手感下凝固剂，多一勺少一勺，出来的豆腐完全两个样。
我用了两个关键仪表：
- 科氏力质量流量计（测量豆浆浓度和流量）
- 温度变送器（豆浆进点卤罐的温度）
凝固剂用的是食品级氯化镁（MgCl₂），配成28%浓度溶液。PLC根据豆浆的实时流量、浓度和温度，自动计算凝固剂添加量。
公式大概是这样：每升豆浆的凝固剂添加量(mL) = 豆浆浓度(°Bé) × 温度修正系数 × 0.35
举个例子：豆浆浓度5.5°Bé，温度82°C，温度修正系数0.95，那么每升加5.5×0.95×0.35≈1.83mL凝固剂溶液。
这个系数是我跟刘老板一起试了三天调出来的。软件上设了配方表——嫩豆腐、老豆腐、豆腐干，不同产品对应不同的系数。换产品时在触摸屏上点一下就切换。
4. 自动入模和压榨
点卤完成的豆花通过管道进入自动铺料机，均匀分配到每个模具里。模具是定制的不锈钢方格模，每格做出标准尺寸的豆腐块。
压榨用了一台四柱液压机，伺服比例阀控制压力。压力曲线分段设定：
- 第一阶段：0.2MPa保压5分钟（定型）
- 第二阶段：0.8MPa保压10分钟（排水）
- 第三阶段：1.5MPa保压5分钟（压实）
全过程PLC控制，压力传感器实时反馈，偏差超过0.05MPa就自动调节。
5. 自动切块和包装
压好的整板豆腐通过输送带进入自动切块机。钢丝切割，三轴伺服驱动。切块尺寸：8cm×6cm×3cm，精度±2mm。切完直接进自动包装机——气调包装，充氮气，保质期能到15天。
调试过程踩的坑
说几个印象深的：
坑一：点卤滞后太大。装好了一试，点卤罐前5分钟出的豆腐全是废品——浓度不对。查了半天，发现凝固剂管道太长，从计量泵到注入点的管路有3米多，每次切换配方或者启停时，管道里的残液导致前几批配比不准。解决办法：把计量泵挪到紧挨着注入点，管路缩短到0.5米，并且在程序里加了前馈——配方切换后自动预充30秒，让管道里的残液先排掉。
坑二：压榨压力波动。液压站的油温从早上冷车到下午热车，温差能到30°C。油温一变，液压油的粘度变了，同样阀门的开度流量就不一样。我本来用的开环控制，后来加了个压力传感器做闭环，PID参数设了P=2.8，I=0.15，D=0，效果立竿见影。
坑三：磨浆机堵豆子。有一次连续磨了3个小时，磨浆机突然不出了。拆开一看，泡豆时间不够，豆子芯还是硬的，塞在磨盘里。后来在泡豆罐加了硬度传感器——不是真的硬度，是通过搅拌电机的电流来判断豆子泡透了没有。电流升到某个值说明豆子吸水充分变软了，搅拌阻力下降。这个方法土是土了点，但管用。
改造后的效果
投产快一个月了，刘老板前两天给我打了电话：
- 操作工人从原来的8个人减到3个人（主要是监控设备和上料）
- 日产从手工时的800斤豆腐提升到1200斤（一天两班倒）
- 出品率稳定在100斤干豆出390-405斤豆腐，波动比以前小得多
- 刘老板说——以前凌晨两点就得起来，现在设好定时启动，早上六点到车间，豆腐已经开始压榨了
整个项目的PLC用的是汇川AM600（选了国产品牌，性价比不错），HMI用威纶通，变频器用台达，伺服用汇川。整套电气柜加上编程调试，连工带料收了刘老板18万。他说一年省的人工费就差不多回本了。
搞了这么多年自动化，我觉得这种接地气的小项目最有成就感——不是给大厂做几十上百万的流水线，而是实实在在帮一个老手艺作坊活下去、干下去。豆子变豆腐，老祖宗的玩意儿，配上PLC和传感器，照样能玩出新花样。
好了，就写这么多。大家做项目碰到什么有意思的事，欢迎交流。