甘蔗糖廠間歇煮糖罐自動控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及制糖工藝控制技術(shù)領域，具體涉及甘蔗糖廠間歇煮糖罐控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在制糖工業(yè)生產(chǎn)中，煮糖是最后一道生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是極為關(guān)鍵而重要的環(huán)節(jié)，其是利 用結(jié)晶原理在煮糖罐中將澄清的糖漿進一步濃縮，以便糖漿中的蔗糖最大限度地生成固 體結(jié)晶而析出。煮糖過程是很復雜的，按生產(chǎn)工藝要求，需分成從裝料、濃縮、引晶、整晶到 煮糖等幾個階段。
[0003] 長期以來，制糖企業(yè)只注重前期投資的經(jīng)濟性，對生產(chǎn)過程自動化的投入非常有 限，對于自動化生產(chǎn)的認識仍停留在上世紀七八十年代傳統(tǒng)的控制方式，很多糖廠的煮糖 罐甚至只配備了現(xiàn)場溫度計和壓力表，煮糖操作在很大的程度上依靠煮糖工長期積累的操 作經(jīng)驗，采用人工手動操作，在操作時，操作人員要根據(jù)生產(chǎn)過程中物料、汽壓、真空度等變 化，隨時調(diào)節(jié)閥門來控制煮煉過程，自動化程度低。而且，這種操作在相同條件下不同熟練 程度的操作人員所煮出來糖的質(zhì)量亦有差別；其次由于煮糖水平的差異，常常不能實現(xiàn)以 較低的能耗獲得較高的煮糖效率及最好的煮糖質(zhì)量，存在著因操作者的水平差異，或人工 操作的偶然性及工況變化的不確定因素造成的煮煉過程可控性差、事故率高、水耗大、能耗 大、煮糖時間長的缺點，影響了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性；再者，出現(xiàn)事故時不能及時的報警，事故 分析能力低，可靠性和安全性不高。
[0004] 近幾年國內(nèi)專利數(shù)據(jù)庫公開了一些有關(guān)煮糖罐自動控制系統(tǒng)的專利技術(shù)： 例如：專利文獻【申請?zhí)枴緾N 2012104324373,公開（公告）號【CN102925593B】，該專利 文獻公開了一種"煮糖自動控制裝置"。該煮糖自動控制裝置包括真空度控制模塊、糖膏錘 度控制模塊、加熱蒸汽壓力控制模塊和煮糖罐液位控制模塊，其中真空度控制是通過變送 器測量煮糖罐的真空度，用DCS調(diào)節(jié)冷凝器進口循環(huán)水調(diào)節(jié)閥從而控制真空度；糖膏錘度 控制是通過錘度計測量糖漿的錘度，由DCS控制進料閥、進水閥和煮糖時間，加熱蒸汽壓力 控制是通過壓力變送器測量煮糖罐蒸汽壓，用DCS控制進入煮糖罐的加熱蒸汽量；煮糖罐 液位控制是通過液位變送器測量煮糖罐的糖漿的液位，由DCS控制煮糖罐進料、進水閥門。 該發(fā)明未對攪拌器進行自動化處理，如果通過人為操作攪拌器，會容易出現(xiàn)人為的誤差，影 響煮糖效果，同時，如果出現(xiàn)事故時也不能及時的報警，可靠性和安全性低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種煮糖結(jié)晶效率高、操作勞動強度小的，自動化程度高、 事故率低、可靠性和安全性高的甘蔗糖廠間歇煮糖罐自動控制系統(tǒng)。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：甘蔗糖廠間歇 煮糖罐自動控制系統(tǒng)，包括PLC控制系統(tǒng)、真空壓力變送器、真空調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥、進水 閥、進料閥、攪拌器；所述的PLC控制系統(tǒng)包括真空度控制模塊、蒸汽壓力控制模塊、報警控 制模塊、液位控制模塊、糖膏錘度控制模塊、攪拌控制模塊，所述的真空度控制模塊是通過 真空壓力變送器讀取煮糖罐的真空度信息并根據(jù)該信息由PLC控制真空調(diào)節(jié)閥的開和關(guān)。
[0007] 以上所述的蒸汽壓力控制模塊分別連接蒸汽壓力變送器、蒸汽調(diào)節(jié)閥，蒸汽壓力 變送器連接有用于測量煮糖罐蒸汽壓力值的毛細管壓力測量儀，蒸汽壓力變送器將毛細管 壓力測量儀測得的蒸汽壓力值轉(zhuǎn)換成信號后傳送至蒸汽壓力控制模塊進行PLC綜合處理， 由蒸汽壓力控制模塊根據(jù)信號PLC控制蒸汽調(diào)節(jié)閥的開和關(guān)。
[0008] 以上所述的報警控制模塊連接有報警器，報警控制模塊根據(jù)設定參數(shù)PLC控制報 警器報警并將報警信息實時在線記錄。
[0009] 以上所述的液位控制模塊連接有液位差壓變送器，液位差壓變送器連接有用于測 量煮糖罐差壓液位值的智能遠傳差壓液位計，液位差壓變送器將智能遠傳差壓液位計測得 的差壓液位值轉(zhuǎn)換成信號后傳送至液位控制模塊進行PLC綜合處理，所述的糖膏錘度控制 模塊連接有哈爾卡森HK6型微波錘度計，液位控制模塊、糖膏錘度控制模塊共同控制進水 閥、進料閥的開和關(guān)。
[0010] 以上所述的攪拌控制模塊與糖膏錘度控制模塊連接，攪拌控制模塊還連接有電流 變送器，電流變送器連接有攪拌器；所述的糖膏錘度控制模塊將錘度信號發(fā)送給攪拌控制 模塊，攪拌控制模塊根據(jù)該信號通過電流變送器控制攪拌器的速度。
[0011] 進一步地，所述的PLC控制系統(tǒng)還包括卸糖控制模塊，卸糖控制模塊連接有放糖 閥，卸糖控制模塊PLC控制放糖閥的開和關(guān)。
[0012] 進一步地，所述的真空調(diào)節(jié)閥安裝在冷凝器進口循環(huán)水管上。
[0013] 進一步地，所述的PLC控制系統(tǒng)還具有信息記錄、報警打印、事故追憶打印、SOE打 印和周期性報表模塊。
[0014] 進一步地，所述的調(diào)節(jié)閥或開關(guān)閥采用氣動閥。
[0015] 本發(fā)明甘蔗糖廠間歇煮糖罐自動控制系統(tǒng)具有以下有益效果： (1)自動化程度高。以PLC控制系統(tǒng)為核心，以真空度控制模塊、蒸汽壓力控制模塊、液 位控制模塊、糖膏錘度控制模塊、攪拌控制模塊和卸糖控制模塊組成的控制子系統(tǒng)的有機 組合，實現(xiàn)了全自動煮糖，有效提高了煮糖控制的可靠性和經(jīng)濟效益，大幅降低了水耗、汽 耗，減少誤操作，降低了事故率，提高了糖產(chǎn)量。
[0016] (2)控制功能強大，可靠性高。采用了 PLC的各種冗余技術(shù)以及PLC采用軟件模塊 組態(tài)方法，取消了常規(guī)系統(tǒng)中的連接導線，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)常規(guī)控制系統(tǒng)的各種控制功能，而 且還能完成各種復雜的優(yōu)化控制算法和各種邏輯推理和邏輯判斷，實現(xiàn)了高效、便捷的在 線控制、維護；同時，模塊化結(jié)構(gòu)使得個別回路或單元故障不會影響全局，而且模塊中元器 件的高度集成化和嚴格的篩選有效保證了控制系統(tǒng)的可靠性和安全性，使設備處于最佳運 行工況。
[0017] (3)事故率低。采用報警控制模塊，使得PLC有完善的操作指導和事故分析手段， 當運行工況出現(xiàn)異常時，一方面進行超馳功能的運作，一方面提供相關(guān)參數(shù)、趨勢、圖表通 知運行人員及時處理；同時，具有的記錄記錄、報警打印、事故追憶打印、SOE打印和周期性 報表等模塊，有助于設備的日常管理和事故分析。
【附圖說明】
[0018] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0019] 圖1是本發(fā)明甘蔗糖廠間歇煮糖罐自動控制系統(tǒng)示意圖。
[0020] 圖中，1 一PLC控制系統(tǒng)；101-真空度控制模塊；102-蒸汽壓力控制模塊；103- 報警控制模塊；104-液位控制模塊；105-糖膏錘度控制模塊；106-攪拌控制模塊；107- 卸糖控制模塊；2-真空壓力變送器；3-真空調(diào)節(jié)閥；4 一蒸汽壓力變送器；5-毛細管壓力 測量儀；6-蒸汽調(diào)節(jié)閥；7-報警器；8-液位差壓變送器；9 一智能遠傳差壓液位計；10- 進水閥；11 一進料閥；12-微波錘度計；13 -電流變送器；14 一攬拌器；15-放糖閥。
【具體實施方式】
[0021] 由圖1可知，本發(fā)明的甘蔗糖廠間歇煮糖罐自動控制系統(tǒng)，包括PLC控制系統(tǒng)1、 真空壓力變送器2、真空調(diào)節(jié)閥3、蒸汽調(diào)節(jié)閥6、進水閥10、進料閥11、攪拌器14 ;所述的 PLC控制系統(tǒng)1包括真空度控制模塊101、蒸汽壓力控制模塊102、報警控制模塊103、液位 控制模塊104、糖膏錘度控制模塊105、攪拌控制模塊106,所述的真空度控制模塊101是通 過真空壓力變送器2讀取煮糖罐的真空度信息并根據(jù)該信息由PLC控制真空調(diào)節(jié)閥3的開 和關(guān)，已達到自動調(diào)節(jié)真空度的目的，這種采用軟件模塊組態(tài)方法，取消了常規(guī)系統(tǒng)中的 連接導線，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)常規(guī)控制系統(tǒng)的各種控制功能，而且還能完成各種復雜的優(yōu)化控 制算法和各種邏輯推理和邏輯判斷，實現(xiàn)了高效、便捷的在線控制、維護。
[0022] 所述的蒸汽壓力控制模塊102分別連接蒸汽壓力變送器4、蒸汽調(diào)節(jié)閥6,蒸汽壓 力變送器4連接有用于測量煮糖罐蒸汽壓力值的毛細管壓力測量儀5,蒸汽壓力變送器4 將毛細管壓力測量儀5測得的蒸汽壓力值轉(zhuǎn)換成信號后傳送至蒸汽壓力控制模塊102進行 PLC綜合處理，由蒸汽壓力控制模塊102根據(jù)信號PLC控制蒸汽調(diào)節(jié)閥6的開和關(guān)，這種設 計是根據(jù)各段煮糖過程所需的蒸汽壓力設定值，通過蒸汽壓力控制模塊102精確調(diào)節(jié)煮糖 需要加熱汽量以獲得穩(wěn)定的加熱蒸汽壓力。
[0023] 所述的報警控制模塊103連接有報警器7,報警控制模塊103根據(jù)設定參數(shù)PLC控 制報警器7報警并將報警信息實時在線記錄，即當報警控制模塊103接收到某一參數(shù)超過 預先設定的閾值時，會反饋給報警器7 -個信號，使之鳴響提醒工作人員，同時，報警控制 模塊103在線記錄下報警信息，以方便提供查詢、分析。
[0024] 所述的液位控制模塊104連接有液位差壓變送器8,液位差壓變送器8連接有用于 測量煮糖罐差壓液位值的智能遠傳差壓液位計9,