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双酶法制糖控制策略在DCS上的实现

供稿:fwrfwr 2005/11/2 14:27:00

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摘要:  介绍“两次液化━两次加酶”法生产淀粉糖控制系统的原理,重点描述“一线液化两线糖化系统”在DCS上的具体实现。关键词:  液化、糖化;计量泵;DCS;系统组态1、 引 言  黄龙食品工业有限公司10万吨/年生产装置于2001年建成。生产装置中液化工序一条线,进入糖化工序前分为两条线。其生产方法为采用“两次液化-两次加酶”法工艺,经液化、糖化、过滤、脱色、离交、蒸发等工序,把淀粉乳转化为客户需求的不同DE值、不同组份的淀粉糖。其中液化、糖化为制糖工艺中的关键工序,因此控制好液化、糖化的工艺指标是稳定工艺、稳定产品组份的关键因素。
整个生产装置采用浙江浙大中控自动化有限公司生产的SUPCON JX-300 DCS系统。其中由两个控制站、一台操作员站和一台工程师组成。该液化控制策略利用系统组态、图形化组态和SCX语言组态的方法来实现。2、 工艺控制系统概述2.1、控制点工艺流程图(图1)

图1 控制点工艺流程简图
图1 控制点工艺流程简图
2.2、工艺流程框图(图2)
图2 工艺流程框图
图2 工艺流程框图
2.3、工艺控制要点
  2.3.1、一次喷射器喷射温度(106温度)
  2.3.2、二次喷射器喷射温度(107温度)
  2.3.3、两次加酶重新控制(SIS-103,SIS-109),根据DFIC105质量流量计测量的质量流量和密度计算出淀粉乳的淀粉绝干量进行加酶控制。
  2.3.4、糖化加酶控制(SIS-1111,SIS-1112),根据DFIC105质量流量计测量的质量流量和密度计算出淀粉乳的淀粉绝干量,再根据电磁流量计(FICA-1101,FICA-1102)的体积流量比进行加酶控制。3、 控制系统的实现3.1、硬件选择  选用SUPCON JX-300系统的HART协议接口卡、SP313(电流信号输入卡)、SP316(热电阻信号输入卡)、SP322(模拟信号输出卡)、质量流量计、电磁流量计、计量泵、调节阀等组成图1的控制系统。3.2、软件组态  3.2.1、创建DI、DO通道


  3.2.2、确定控制方案
  3.2.2.1、FICA105与FCV105构成单回路。
  3.2.2.2、TICA106与TCV106构成单回路。
  3.2.2.3、TICA107与TCV107构成单回路。
  3.2.2.4、FICA105、DIA105、SIS103、SIS109构成比值控制回路。
  3.2.2.5、FICA105、DIA105、FICA1101、FICA1102、SIS1111、SIS1112构成复杂控制回路。3.3、控制方案实现
  3.3.1单回路使用SUPCON JX-300X  V3.10控制站下的常规控制方案即可实现(不再叙述)。
  3.3.2、3.2.2.4与3.2.2.5用SCX语言实现。
  程序如下:
con4()
{
sfloat c1,c2,c3,d1,d2,d3;
sfloat a,b;
sfloat m,n;
float k1,k2,k3,k4,k5;
m=_TAG("FICA1101");
n=_TAG("FICA1102");
a=sfmul(_TAG("FICA105"),_TAG("K47"));
_TAG("FI1011")=a;
b=sfmul(_TAG("FICA105"),_TAG("K47"));
_TAG("FI109")=b;
c1=sfmul(_TAG("FICA105"),_TAG("K47"));
c2=sfadd(m,n);
c3=sfdiv(m,c2);
_TAG("FI1111")=sfmul(c1,c3);
d1=sfmul(_TAG("FICA105"),_TAG("K47"));
d2=sfadd(m,n);
d3=sfdiv(n,d2);
_TAG("FI1112")=sfmul(d1,d3);
if(_TAG("K1011")!=OFF)
{
k1=sftof(_TAG("FI103"))*0.2057; //111.1/540.0;
g_bsc[32].SwAM=OFF;
g_bsc[32].MV=ftosf(k1);
}
if(_TAG("K1013")!=OFF)
{
k2=sftof(_TAG("FI109"))*0.4115; //222.2/600.0;
g_bsc[33].SwAM=OFF;
g_bsc[33].MV=ftosf(k2);
}
if(_TAG("K2007")!=OFF)
{
k3=sftof(_TAG("FI1111"))*0.5557; //166.7/300.0;
g_bsc[30].SwAM=OFF;
g_bsc[30].MV=ftosf(k3);
}
if(_TAG("K2107")!=OFF)
{
k4=sftof(_TAG("FI1112"))*0.5557; //166.7/300.0;
g_bsc[31].SwAM=OFF;
g_bsc[31].MV=ftosf(k4);
}
}
3.4、系统实验及分析说明
  系统试验分2个步骤:
  3.4.1单回路实验。将控制的单回路手动运行,当测量值与给定值相当时投入自动,经PID参数调整,3个回路由于受测量滞后、设备本身和工艺的影响都存在较小余差,但在工艺要求控制范围内,基本满足工艺要求。
  3.4.2、比值控制和复杂控制回路。将4个加酶控制回路置于自动状态,用电子称计量酶制剂的变化情况。运行2天后,工艺运行工程师根据计量的绝干淀粉进行加酶量的计量,结果表明基本满足工艺对加酶量的要求。即保证了加酶的连续性又保证了加酶的准确性。3.5结束言
  该控制系统在整个生产线投入运行后,经调整投入运行,至今已有四年。在些期间,发生过短暂不加酶故障,均为酶制剂大颗粒堵塞计量泵所致,其它设备及控制系统方案没有出现问题。说明该系统控制方案是可行的,工艺运行稳定可靠,完全满足工艺的要求。[参 考 文 献]
1、 施 仁,刘文江,郑辑光。自动化仪表与过程控制[M].第3版.电子工业出版社,2003
2、 王树清,等. 先进控制技术及应用[M].北京:化学工业出版社,2001
3、 蒋慰孙,等. 过程控制工程[M]. 北京:中国石化工业出版社,2000
4、 尤 新,等. 淀粉糖品生产与应用手册[M]. 北京:中国轻工业出版社,1996作者联系方式:
樊维荣:
    地址:吉林省公主岭市公主东大街3588号 136100
    电话:0434-6281188,6281186,6281185
    手机:13944466273
高兴和:地址:吉林省公主岭市公主东大街3588号 136100
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