先前,已經概略提過,何謂自動化控制系統,要達到”自動化控制“的目的,必須先搞清楚,所謂”自動化”是系統的哪個部分,要”控制”的又是甚麼內容。

以”咖啡生豆烘焙“這整個過程來看,包含:

  1. 進豆(讓生豆進入烘焙室)

  2. 烘焙室溫度控制(升溫、降溫)

  3. 出豆(取出烘焙完成的熟豆,並放入冷卻裝置)

  4. 冷卻風扇控制(開/關,風量大小控制)

其中,最重要的第2項,烘焙室溫度控制,除了加熱器(電熱線、瓦斯火排、遠紅外線、熱風式鼓風機等等),還有控制烘焙室空氣流量的”風門“,也是非常重要的部分,因為氣流量的大小,會影響溫度的變化狀況。

那麼,除了這些,控制的基準是甚麼? 因為烘豆過程,主要是一個溫度變化與時間的關係,說穿了,就是時間順序與先前的烘豆紀錄資料庫; 每一次的烘豆行程,系統以特定時間差(ex: 每3秒)記錄那個時點的相關參數(時序、溫度、馬達的輸出量、電磁閥門[開關]的狀態),並且清楚的定義行程的開始與結束,一個行程下來,就累積了一筆烘豆紀錄到資料庫,當資料庫有既有資料時,系統就可以”重現“先前的烘豆過程,模擬出”自動化”的烘焙過程。

如果有這樣子的APP,以特定時間差(ex: 每3秒)記錄那個時點的相關參數(時序、溫度、馬達的輸出量、電磁閥門[開關]的狀態),並且會儲存為後續可被APP重複引用的資料庫紀錄,如果要開始烘焙咖啡豆,只要倒入生豆,設定需要的烘焙程度(烘焙曲線),在烘豆完成後,系統會主動通知使用者去取出烘焙完成的咖啡熟豆,中間的烘焙細節操作細節,完全由系統代勞,毋須其他的人工操控。

這樣的場景,並不是科幻小說,而是已經要真實上演的實體機器。

每次的烘焙過程,都會產出這樣的”烘焙曲線圖”:

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當然,要產出這樣的烘焙曲線,背後是一定有資料集存在的,當這些資料,被記錄為可重複利用的資料庫時,”咖啡烘焙自動化”,就是真真實實的系統。

[To be continue…]