糖浆上浮控制系统研究

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控制系统能记录和备份历史数据，并可自动形成波形曲线供查，有利于工艺管理。糖浆上浮自动控制方案温度控制混合糖浆泵送至列管式加热器进行加热到75—85℃后进入高位缓冲箱。在加热器出汁管上安装温度传感器，计算机根据设定的温度进行温度报警，提醒操作工人稳定加热温度。为使温度保持在预设定范围，设计汁气阀-温度控制回路，当温度小于系统设定值时，控制汁气阀增大开度，加入更多汁气以滤汁提升温度，当温度高于设定值时，控制汁气阀减小开度，降低滤汁温度，使温度保持在设定值附近波动。图1为汁气阀-温度控制回路框图。

糖浆流量控制在高位缓冲箱底部安装液位变送器，通过检测糖浆高位缓冲箱的液位来监控缓冲箱糖浆物料量，以稳定糖浆流量；在糖浆缓冲箱至上浮反应箱的管路上安装糖浆流量计，检测和稳定糖浆的流量作为自控的基本参数和基本条件；糖浆流量控制器根据设定流量值与反馈值的比较，控制流量阀的开度，从而控制糖浆流量。图2是糖浆流量控制回路框图。另外在混合糖浆储备箱底部安装液位变送器进行液位报警，以监控糖浆物料流量，并防止储备箱满箱流失糖浆。

絮凝剂、磷酸和糖化钙流量控制絮凝剂、糖化钙和磷酸用计量泵输送，计量泵电机安装变频器，计算机根据糖浆的流量按比例调整变频器频率，稳定各种助剂的添加量。絮凝剂流量、磷酸流量流量控制回路图。把糖浆流量的变化作为絮凝剂、磷酸、随动设定值，按加药比例自动调整控制絮凝泵、磷酸泵、糖化钙泵的转速，从而改变絮凝剂、磷酸和糖化钙的加药量。

制泡泵压力控制在纳米制泡器的糖浆管道上安装压力传感器、在制泡器的气体管道上安装调压阀和压力传感器，通过计算机控制使制泡糖浆的压力和制泡气体的压力稳定，确保制泡大小均匀、数量充足；机械制泡器电机安装变频器，通过调整变频器频率、调整气体流量计开度，稳定制泡大小均匀、数量充足。制泡泵压力控制回路框图见图5。制泡泵根据与空气压缩机压力比例自动调整转速，从而改变纳米制泡器的内部压力。

糖浆上浮上位机控制系统上位机控制软件采用全球领先的IFIX5.1组态软件开发，通过I/O驱动程序与硬件设备连接，实现糖浆上浮控制系统运行状态的监控、报警，报表，数据存档等等。其主界面如图6所示。上位机具有的功能:①能实时显示和调控各种工作参数(例如,糖浆温度和糖浆流量;糖浆高位缓冲箱和上浮池的液位，制泡泵压力等)；②能实时显示、监控各设备的工作状况(例如,泵、电动机的开启和运行；电动阀和调节阀的自动、手动开启与开大、调小等)；③能显示、查询和打印历史故障记录(例如,故障名称、时间等)；④能实时报警(例如,当本系统发生抽空或冒箱前，加热温度过高或过低时，各电机故障、各电动阀门故障发出声光报警等。本系统使用IFIX的过程数据库对数据进行连接，制作了报警报表、历史报表（图7）、实时曲线和历史曲线（图8）。通过运用VxData和VxGrid控件能记录生产过程中的重要参数，便于生产管理、质量分析和事故分析。在报警的提示中增加声音提示，增加了系统整体的安全性。

将IFIX组态软件和PLC运用于制糖工艺过程中的上浮部分，对上浮控制系统中的各种工况参数实时记录、显示和控制。在人机交互界面上，有上浮系统的直观设备流程图以及各种参数显示，通过对界面的鼠标操作，完成系统的参数设置和调整，实现了集中控制，集中管理。系统采用手动控制和自动控制两种控制方式，手动控制可以通过电位器来调节各个参数；自动控制可以通过计算机原有的设定算法计算出参数自动运行，实现了自动化与高效化。该上浮系统已经在多家糖厂中正常运行并取得显著效益。

作者：麦艳红单位：南宁职业技术学院机电工程学院