[发明专利]煮糖自动控制装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及制糖技术，特别是一种煮糖过程的自动控制装置。

背景技术

长期以来，制糖企业只注重前期投资的经济性，对生产过程自动化的投入非常有限，对于自动化生产的认识仍停留在上世纪六七十年代传统的控制方式，很多糖厂的煮糖罐甚至只配备了现场温度计和压力表，糖浆的锤度控制则更多地依赖于操作工的经验，造成了可控性差，可靠性低的状况，生产过程中往往会出现在相同的操作条件下由于人为的因素而得到不同品质的产品，耗水、耗汽量大，时间长，而且容易因为不同的原因造成误操作，事故率高。

发明内容

本发明的目的是针对目前煮糖生产过程控制及管理存在的缺陷，利用现代化的DCS技术和高精度的自动化检测仪表，为煮糖操作提供一套自动化控制系统，有效提高煮糖控制的可控性和可靠性，提高经济效益，减少误操作，降低事故率。

本发明是通过下述技术方案实现的：

本发明是对煮糖罐的几个主要的参数进行自动控制模块，其中包括真空度控制模块、糖膏锤度控制模块、加热蒸汽压力控制模块和煮糖罐液位控制模块，其中真空度控制是通过变送器测量煮糖罐的真空度，用DCS控制冷凝器进口循环水调节阀；糖膏锤度控制是通过锤度计测量糖浆的锤度，由DCS控制糖浆锤度，由DCS控制煮糖时间，加热蒸汽压力控制是通过压力变送器测量煮糖罐蒸汽压力，用DCS控制进入煮糖罐的加热蒸汽量；煮糖罐液位控制是通过液位变送器测量煮糖罐的糖浆液位，由DCS控制煮糖罐进料、进水阀门。

以上所述的真空度控制模块：是设置一套煮糖罐真空度控制子系统，包括真空度控制器、真空调节阀和压力变送器。根据煮糖罐真空度信号调节冷凝器进口循环水调节阀以获得稳定的煮糖罐真空度和煮糖温度，真空调节阀安装在冷凝器进口循环水管上。

以上所述的糖膏锤度控制模块：是设置一个糖膏锤度控制子系统，包括锤度控制器和进入煮糖罐的进料阀、热水流量调节阀和一个微波锤度计。根据微波锤度计检测结果调节进料量和热水进量以获得稳定的锤度。同时，由顺序控制子系统将整个煮糖流程分解成若干个区间，每个区间都根据经验预先设定了标准程序，根据微波锤度计检测结果自动调节糖液调节阀、进水阀和加热蒸汽调节阀，自动完成养晶过程。

以上所述的加热蒸汽压力控制模块：是设置一个汽压控制子系统，包括蒸汽压力控制器、加热蒸汽调节阀和一个压力变送器。根据各段煮糖过程所需的蒸汽压力设定值精确调节煮糖罐需要加热蒸汽量以获得稳定的加热蒸汽压力。

以上所述的煮糖罐液位控制模块：是设置一个液位控制器、进料调节阀、进水调节阀和液位变送变送器。根据各段煮糖过程所需的糖浆液位调节糖液流量以获得精确的煮糖罐液位。同时，煮糖罐的液位作为汽压控制子系统的前馈信号，在煮糖罐液位发生波动的时候可以及时调整加热蒸汽压力，以获得更高质量的晶体。

所述的煮糖罐自动控制模块，是在煮糖罐相应的部位安装变送器，将压力、真空度、温度、锤度、液位信号转换成电信号，传入DCS，对各个控制系统进行综合调节，由各个执行机构，通过调节阀或开关阀给出煮糖罐需要的真空度、温度、压力、液位、锤度和搅拌速度。

以上所述的调节阀或开关阀采用电动阀或气动阀。

本发明有以下优点：

1、本发明以DCS控制系统为核心，以真空度控制模块、糖膏锤度控制模块、加热蒸汽压力控制模块和煮糖罐液位控制模块组成的控制子系统的有机组合，实现了全自动煮糖，有效提高了煮糖控制的可靠性和经济效益，大幅降低了水和蒸汽的消耗，减少误操作，降低了事故率，提高了糖产量。

2、控制功能强大，使设备处于最佳运行工况，提高设备运行的技术经济效益，而且DCS实现了全自动，提高了可靠性。在生产过程中采用了DCS控制系统之后，整个工艺过程是可控的，不仅能够实现常规控制系统的各种控制功能，而且还能完成各种复杂的优化控制算法和各种逻辑推理和逻辑判断；由于系统采用模块化结构，个别回路或单元故障不会影响全局，而且模块中元器件的高度集成化和严格的筛选有效保证了控制系统的可靠性；

3、DCS广泛采用的各种冗余技术以及DCS采用软件模块组态方法，取消常规系统中的连接导线，可实现高效、便捷的系统在线维护，这些进一步提高了控制系统的可靠性和安全性；

4、DCS有完善的操作指导和事故分析手段，当运行工况出现异常时，一方面进行超驰功能的实现，一方面提供相关参数、趋势、图表通知运行人员及时处理；可进行操作记录打印、报警打印、事故追忆打印、SOE打印和周期性报表等，有助于设备的日常管理和事故分析。

附图说明：