国家市场监管总局于2020年12月30日印发《乳品质量安全提升行动方案》，明确要求加大乳品质量安全监管力度，确保乳品抽检合格率达到99%以上。CIP(cleaning in place,in-place cleaning）清洗系统作为广泛应用于食品、药品行业生产过程中的基础配套设施，是产品质量安全保证的重要设备。文献显示，国内目前乳品厂使用的CIP清洗控制系统多为本地化控制，系统数据保存在本地数据库中，不利于监管部门的过程性监管，因此，有必要基于物联网技术设计一种实现在线监控功能的乳品生产线CIP清洗控制系统。
CIP清洗又称原位洗涤或者定位洗涤，国内也叫就地洗涤。CIP清洗在洗涤过程中不需要拆卸原有装置，通过控制清洗液的浓度、温度、清洗时间、清洗时的压力和流速等条件，即可对装置加以清洁。配合自动控制技术，这种清洁方式降低了劳动强度，缩短停机清洗时间，提升了生产效率，因此该系统被广泛运用于食品工业中的乳品、饮料、果汁及酒类的生产。
乳品加工过程主要包括原料乳验收、净化、标准化、杀菌和罐装等环节。未经处理的生鲜乳（原料乳）经过微生物检测、感官检测和理化指标检测后方可进行净化处理，原料乳中大部分杂质被滤除后还存在一定数量的微生物、白血球、红血球等需要通过离心分离净化处理才能去除，净化处理后的原料奶需要冷藏运输或保存。原料奶按照乳品品质要求进行标准化处理，调整产品中各类营养物质的比例后进行均质处理，处理后的乳品经巴氏杀菌后即可进行冷却和罐装处理。乳品生产过程中的主要污垢是蛋白质、脂肪、糖和各类矿物质，其理化清洁特性见表1。
第1步，通过STEP7-Micro/WIN SMART V2.5软件把清洗控制程序下载至PLC中，将PLC置于运行模式，等待触摸屏和数据传输模块连接。第2步，通过McgsPro 3.3.1.4软件将组态配置好的CIP终端触摸屏程序下载至触摸屏，运行触摸屏连接PLC控制器。第3步，通过SuKConfig V4.0.4软件将数据模块项目下载至硬件数据模块，重启终端后自动通过4G数据网络建立清洗终端和服务器之间的通讯连接。第4步，通过Windows系统的PING功能对服务器连通情况进行测试，检查服务器服务是否正常。第5步，通过浏览器打开监管客户端进行软件测试，具体测试结果见表4。
本系统基于主流物联网技术和工业控制技术设计实现，能够满足乳品生产不同工段的清洗要求，清洗效果好。系统采用4G通讯技术，数据吞吐量大，传输稳定，国家乳品质量安全监管部门对企业的清洗过程可进行监管，对提升产品品质具有重要的现实意义。此外，系统的触摸屏、数据模块、后台服务部分的软件设计都采用了组态技术，具有开发周期短、效率高、成本低的优势，有明显的经济效益和社会效益，该设计方法对于同类系统设计具有参考价值。
