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GCS-2多功能控制系统在糖罐结晶设备中的使用
发布者:铝箔包装  发布时间:2012-9-9 22:08:39  阅读:796次 【字体:

1 导言

当前,世界蔗糖出产进程中除煮糖工序外的其它工序,如甘蔗压榨、蔗汁清净等都曾经根本完结了自动化,而煮糖结晶进程的操控操作多数是凭经历操作,由经历丰厚的操作工人依据小我操作技巧和煮糖经历来操控煮糖进程,技能只可意会不可言传。所以,操作技能因人而异,进步的操作经历和操控办法很难稳固推行,产品产值和质量也很不安稳。

呈现这种状况的缘由,一是由于蔗糖结晶机理的杂乱性,煮糖进程的要害工艺参数无法在线丈量;二是实践出产进程汇总受搅扰要素较多,如糖浆的锤度、糖浆杂质、真空度以及温度的改变城市影响蔗糖结晶进程。下面,咱们以浙江中控技能股份有限公司在广西某糖厂施行项意图成功经历为根底,引见国产GCS-2操控体系在该类设备上的使用状况。

2 煮糖工艺特色

蔗糖的出产进程首要由甘蔗压榨、蔗汁清净、蒸腾、煮炼等工序组成。其间煮糖工序的作用是使糖分从糖浆中结晶分出,意图其一是取得粒度均一的蔗糖晶体,其二是使糖浆中的糖分尽可能地充沛分出。

糖浆结晶的生长条件,受多种要素的影响,归纳起来首要有以下4条:

(1)真空度
真空度越大,肯定压力就越小。
糖膏欢腾时,起沸点温度与蒸腾空间的压力成正比。较低的糖膏温度对缩短煮糖工夫、节省煮糖用蒸汽、进步传热效能大有优点。安稳而较高的真空度对取得糖膏的杰出对流、过饱和率的安稳。晶体的均匀与规整等都有亲近的联络。

(2) 糖液锤度

糖溶液的固容物百分比含量称为锤度,简写为BX。锤度的凹凸直接影响煮糖工夫的长短。糖液中晶核的构成和生长速度首要取决于糖液的锤度。锤度作为结晶的质量目标有着重要的含义。

(3)温度

蔗糖的结晶速度与温度成正比,温度每进步10℃,则结晶速度添加约一倍。但温度过高,如超越80℃会添加糖液的色素及惹起蔗糖转化。煮糖温度宜操控在60~65℃为宜。

(4)煮糖罐液位

煮糖罐中的液面高,静压力就大,糖膏向上活动的阻力大,对流就差。糖膏煮到高体积时都要进步气压,以添加温差协助对流。

颠末压榨、蒸腾和其他化学处置的糖浆,就是在上述多种要素的彼此影响下,以合理的参数,结尾在结晶罐中完结液——固变换,使糖浆从处于过饱和度亚安稳区逐渐结晶生成制品糖。

3 操控体系布局描绘

该项目操控目标为煮糖罐。依据操控恳求,描绘体系由一个操控站和一个工程师站/操作站组成。由于只要一个煮糖罐,测点较少,一切咱们选用小机柜。操控站和操作站之间经过工业以太网通讯办法组成一个全体。操控体系配置图如图1所示。在硬件描绘上,对煮糖罐中信号收集、操作履行所触及的I/O卡、输出继电器、电源等进行了阻隔,确保操作中各信号互不影响。


依据体系特色咱们选用浙江中控技能股份有限公司WebField GCS-2多功用操控体系。GCS-2操控体系供给契合IEC61131-3规范的组态东西FBD、LD、SFC、ST等,使DCS和PLC的功用得到共同,并且体体系筹模仿量和数字量操控,完结部分操控区域内信息同享。该体系配置灵敏、保护简洁、性能价格比高。操控器如图2所示:


GCS-2操控体系首要由操控站、操作站(工程师站)、通讯网络构成。操控站由电源模块、CPU模块、I/O机架和各种I/O模块构成。CPU模块与I/O模块之间选用并行总线,具有疾速逻辑操控功用以及强壮的模仿量处置才干。一个CPU机架可以包容一个CPU模块、一个电源模块,并供给8个I/O槽位。体系操作站分为就地操作屏和普通操作站两种。

GCS-2操控体系的软件是AdvanTrol-Pro软件包,依据Windows2000操作体系的自动操控使用软件平台,在SUPCON WebField系列集散操控体系中完结体系组态、数据服务和实时监控功用。可选用本地或长途I/O扩大机架,便利完结集中式和分布式操控布局;体系彻底兼容ModBUS、TCP/IP协议,并撑持自定义通讯协议以完结智能体系间的互联。

4 操控计划描绘

入罐糖浆浓度的不安稳性,决议了操控误差无法平稳。但由于体系根本参数的非骤变特性,所以仍然是可控的;入罐糖浆浓度动摇规模根本在10BX内,依据长工夫现场操作的经历数据,可把阀门开度的上下限定在一个规模,还恰当的调理蒸汽压力,把入料量和蒸腾度连系起来包管锤度的按规矩改变。

该计划除了煮糖,还还统筹煮种。在按次设置上,充沛使用工序的相似性,只在有区别的长晶步调分支出来,包管出产功用并优化了操控按次。

安全方面,糖种切割是与其它煮糖罐亲近联络在一起的,所以在操作上添加几个承认按钮,防止呈现串罐表象,愈加人性化操控。

别的,考虑到入罐糖浆的不连续性,在没有糖浆的状况下需求煮水替代。按次上,设置进料分糖浆和水的两种挑选,防止糖膏煮硬并包管锤度的安稳。

整个煮糖和煮种工艺选用按次操控,进步了工程组态功率,简化了操作步调,从开端到完毕趁热打铁。



4.1 操控参数设置

参数取值遵从以下准则:参数设定契合工艺恳求,如真空度、料位和锤度系数契合各期间的工艺联络;数据处置的准确性,减小对体系滞后的影响;检丈量的连续性,防止呈现大幅动摇构成调理震动。


4.2 操控曲线法

煮糖进程工艺杂乱,对异样期间的温度、真空度、拌和、料位和糖浆浓度有异样的恳求。

温度,整个结晶进程中保持在一个狭小的规模内。真空度类似地,从开端抽真空开端直到切割前,均坚持在必定的值。拌和,先低速工作3分钟接着转高速,然后在结晶进程中一向坚持匀速工作。料位,作为产值因数,在浓缩前呈上升状况,浓缩后微量的下落。罐内糖浆浓度,改变曲线杂乱,常态下从入种到收拾先升后降,坚持一段工夫后在长晶段缓慢的稳步上升,最终在浓缩段疾速上升直到到达卸糖浓度。真空度、温度、料位和糖浆浓度,从头到尾都是彼此联络、彼此影响,在整个煮炼进程中,得到安稳操控,保持水份蒸腾与蔗糖堆积两个速度的平衡。

4.3 学者猜测操控法

咱们所用的学者猜测操控是一个智能计算机按次体系,其内部富含很多的煮糖领域学者水平的常识与经历,可以使用这些常识进行推理和判别,模仿人类学者的决议计划进程,进行正确地操控。长晶步调是糖罐结晶中要害的一步,在这里要构成尺度巨细根本共同、形状规矩的晶体,这只能在过饱和度的亚安稳区才干构成。因而。为了包管过饱和度的安稳条件,长晶期间恳求有效地调整它的输入量。连系糖厂丰厚的现场学者经历,咱们选用操控型办法,描绘了罐内糖浆浓度、蒸汽压力、料位、汽阀和料阀相关联的学者猜测操控按次,很好地操控了糖浆的输入率和加热蒸汽的流率,包管了输入糖浆和蒸腾水之间的平衡。这样,经过调理加料和蒸汽量可便利操控所需的过饱和度,便利地进行起晶、养晶操作。

5 完毕语

本文总结了广西某糖厂糖罐结晶进程的操控体系成功经历,要点论述了煮糖工艺特色、对准这些特色的操控体系布局描绘办法,以及详细的操控计划描绘办法。体系投运以来,从全体作用看,大大减轻了工人的劳动强度,节省了能耗,缩短了煮糖工夫35%~45%,煮出的糖膏质量好,晶粒均匀。现场工作结果表明国产GCS-2操控体系彻底能满意当前国内结晶罐设备的安全与操控恳求,构成的计划易于推行使用,关于国内同类企业完结煮糖自动化、进步产品产值和质量、减轻工人的劳动强度、进步出产功率和经济效益具有遍及的参阅含义。

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