糖漿上浮控制系統研究

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控制系統能記錄和備份歷史數據，并可自動形成波形曲線供查，有利于工藝管理。糖漿上浮自動控制方案溫度控制混合糖漿泵送至列管式加熱器進行加熱到75—85℃后進入高位緩沖箱。在加熱器出汁管上安裝溫度傳感器，計算機根據設定的溫度進行溫度報警，提醒操作工人穩定加熱溫度。為使溫度保持在預設定范圍，設計汁氣閥-溫度控制回路，當溫度小于系統設定值時，控制汁氣閥增大開度，加入更多汁氣以濾汁提升溫度，當溫度高于設定值時，控制汁氣閥減小開度，降低濾汁溫度，使溫度保持在設定值附近波動。圖1為汁氣閥-溫度控制回路框圖。

糖漿流量控制在高位緩沖箱底部安裝液位變送器，通過檢測糖漿高位緩沖箱的液位來監控緩沖箱糖漿物料量，以穩定糖漿流量；在糖漿緩沖箱至上浮反應箱的管路上安裝糖漿流量計，檢測和穩定糖漿的流量作為自控的基本參數和基本條件；糖漿流量控制器根據設定流量值與反饋值的比較，控制流量閥的開度，從而控制糖漿流量。圖2是糖漿流量控制回路框圖。另外在混合糖漿儲備箱底部安裝液位變送器進行液位報警，以監控糖漿物料流量，并防止儲備箱滿箱流失糖漿。

絮凝劑、磷酸和糖化鈣流量控制絮凝劑、糖化鈣和磷酸用計量泵輸送，計量泵電機安裝變頻器，計算機根據糖漿的流量按比例調整變頻器頻率，穩定各種助劑的添加量。絮凝劑流量、磷酸流量流量控制回路圖。把糖漿流量的變化作為絮凝劑、磷酸、隨動設定值，按加藥比例自動調整控制絮凝泵、磷酸泵、糖化鈣泵的轉速，從而改變絮凝劑、磷酸和糖化鈣的加藥量。

制泡泵壓力控制在納米制泡器的糖漿管道上安裝壓力傳感器、在制泡器的氣體管道上安裝調壓閥和壓力傳感器，通過計算機控制使制泡糖漿的壓力和制泡氣體的壓力穩定，確保制泡大小均勻、數量充足；機械制泡器電機安裝變頻器，通過調整變頻器頻率、調整氣體流量計開度，穩定制泡大小均勻、數量充足。制泡泵壓力控制回路框圖見圖5。制泡泵根據與空氣壓縮機壓力比例自動調整轉速，從而改變納米制泡器的內部壓力。

糖漿上浮上位機控制系統上位機控制軟件采用全球領先的IFIX5.1組態軟件開發，通過I/O驅動程序與硬件設備連接，實現糖漿上浮控制系統運行狀態的監控、報警，報表，數據存檔等等。其主界面如圖6所示。上位機具有的功能:①能實時顯示和調控各種工作參數(例如,糖漿溫度和糖漿流量;糖漿高位緩沖箱和上浮池的液位，制泡泵壓力等)；②能實時顯示、監控各設備的工作狀況(例如,泵、電動機的開啟和運行；電動閥和調節閥的自動、手動開啟與開大、調小等)；③能顯示、查詢和打印歷史故障記錄(例如,故障名稱、時間等)；④能實時報警(例如,當本系統發生抽空或冒箱前，加熱溫度過高或過低時，各電機故障、各電動閥門故障發出聲光報警等。本系統使用IFIX的過程數據庫對數據進行連接，制作了報警報表、歷史報表（圖7）、實時曲線和歷史曲線（圖8）。通過運用VxData和VxGrid控件能記錄生產過程中的重要參數，便于生產管理、質量分析和事故分析。在報警的提示中增加聲音提示，增加了系統整體的安全性。

將IFIX組態軟件和PLC運用于制糖工藝過程中的上浮部分，對上浮控制系統中的各種工況參數實時記錄、顯示和控制。在人機交互界面上，有上浮系統的直觀設備流程圖以及各種參數顯示，通過對界面的鼠標操作，完成系統的參數設置和調整，實現了集中控制，集中管理。系統采用手動控制和自動控制兩種控制方式，手動控制可以通過電位器來調節各個參數；自動控制可以通過計算機原有的設定算法計算出參數自動運行，實現了自動化與高效化。該上浮系統已經在多家糖廠中正常運行并取得顯著效益。

作者：麥艷紅單位：南寧職業技術學院機電工程學院