CN106094776A - 糖厂制炼过程物料、热力平衡自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种糖厂制炼过程物料、热力平衡自动控制系统，包括物料、热力协同管理系统和制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统；其中所述物料、热力协同管理系统应用物联网技术、云计算技术，实现制炼各工段物料、热力平衡及自动控制相互协同；制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统通过物联网、云端采集分析制炼各工段自控系统工艺数据，跨区域物料、设备、热力数据，建立相应的数学模型和一系列控制策略，实现制炼过程的澄清、蒸发、煮糖工段生产过程全自动控制。通过跨区域设备、物料、热力之间协同，实现物料、热力平衡，优化控制系统，高效节能，并且能提高成品糖的质量，降低糖品生产过程的环境污染和能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动控制系统，具体是一种糖厂制炼过程物料、热力平衡自动控制系统，属于制糖工艺自动控制技术领域。
背景技术
虽然目前中国绝大多数糖厂已经实现了基本的自动化控制，但制炼过程澄清、蒸发、煮糖工段的设备、物料、热力控制都是以独立的系统实现自控。另外，各自控系统提供给管理层的生产数据仅采取原始数据报表方式输出，需要人工或者第三方软件后期编辑计算，缺乏对数据深度挖掘，造成汇总数据对现场生产情况剖析深度不够，不利于管理经营与及时决策；也造成经营决策依据来源于人员经验，缺乏数据的客观支持。因此操作者的经验控制仍然是重要的。然而，由于人才的匮乏、人员流动等原因，有经验的操作工人的经验无法得到传承，直接影响了产品质量，易造成生产经济效益的损失。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种糖厂制炼过程物料、热力平衡自动控制系统，以实现制炼过程澄清、蒸发、煮糖工段的设备、物料、蒸汽之间的相互协同，跨区域设备、物料、热力之间协同，进而实现物料平衡，优化热力及其控制系统，同步优化工艺与自控系统，高效节能，提高成品糖的质量，降低糖品生产过程的环境污染和能耗。
本发明的具体技术方案为：一种糖厂制炼过程物料、热力平衡自动控制系统，包括物料、热力协同管理系统和制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统；其中：
所述物料、热力协同管理系统应用物联网技术、云计算技术，实现制炼各工段物料、热力平衡及自动控制相互协同；
所述制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统包括澄清、蒸发、减温减压、间歇煮糖工段的物料、热力平衡自动控制优化系统，制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统通过物联网、云端采集分析制炼各工段自控系统工艺数据，跨区域物料、设备、热力数据，建立相应的数学模型和一系列控制策略，实现制炼过程的澄清、蒸发、煮糖工段生产过程全自动控制。
所述间歇煮糖工段的物料、热力平衡自动控制优化系统建立有过饱和度变化方向模糊模型，在不能测量糖膏过饱和度情况下得出过饱和度的变化趋势，结合基于一点校准的微波锤度测量单元，模糊算出锤度、过饱和度及体积的函数集。
所述间歇煮糖工段的物料、热力平衡自动控制优化系统还结合澄清、蒸发工段的控制情况，连锁并预见性地进行选择控制策略，针对不同榨量、汁汽压力、蒸发效能、糖浆锤度来源的情况下采用不同的煮糖应对策略。
本发明的糖厂制炼过程物料、热力平衡自动控制系统把制炼车间各工段的生产过程整合，优化糖厂物料、热力平衡及其自动控制，并实现基于物联网技术、云计算技术的智能物料、热力及自动控制过程的数据协同信息化管理。通过跨区域设备、物料、热力之间协同，实现物料、热力平衡，优化控制系统，高效节能，并且能提高成品糖的质量，降低糖品生产过程的环境污染和能耗，达到以低投入，低能耗实现高产出，低排放的要求，实现提高企业效益的同时，达到整体节能减排的更优效果。
具体实施方式
本糖厂制炼过程物料、热力平衡自动控制系统包括物料、热力协同管理系统和制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统；其中：
所述物料、热力协同管理系统应用物联网技术、云计算技术，在云主机平台上采用web2.0、Structs、Hibernate技术实现SaaS，整合制炼各生产自动控制系统信息、工艺设备信息、物料信息、热力信息，参照质量管理的数理统计原理与方法、制糖工艺技术的理论基础原理，进行基于云计算的智能物料、热力及自动控制过程的数据协同管理，并结合制炼各工段自动控制优化系统，实现制炼各工段物料、热力平衡及自动控制相互协同。
所述制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统包括澄清、蒸发、减温减压、间歇煮糖工段的物料、热力平衡自动控制优化系统，制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统通过物联网、云端采集分析制炼各工段自控系统工艺数据，跨区域物料、设备、热力数据，建立相应的数学模型和一系列控制策略，在原有煮糖算法的基础上增加、优化多个语变量值和多个动作子集，形成多条模糊控制规则，针对不同物料量，不同汽压，不同蒸发效能，不同糖浆锤度来源的情况下采用不同的澄清、蒸发、煮糖应对策略实现各工段各工艺控制点自动控制。
所述间歇煮糖工段的物料、热力平衡自动控制优化系统建立有过饱和度变化方向模糊模型，在不能测量糖膏过饱和度情况下得出过饱和度的变化趋势，结合基于一点校准的微波锤度测量单元，模糊算出锤度、过饱和度及体积的函数集。
所述间歇煮糖工段的物料、热力平衡自动控制优化系统还结合澄清、蒸发工段的控制情况，连锁并预见性地进行选择控制策略，针对不同榨量、汁汽压力、蒸发效能、糖浆锤度来源的情况下采用不同的煮糖应对策略，使本工段控制更加适合我国糖业生产过程的基本情况，发挥出更大的自动化效能。
使用本发明的糖厂制炼过程物料、热力平衡自动控制系统后，可以实现以下效果：
（1）实现压榨车间来料与制炼物料、热力协同管理，使制炼各工段降低能耗，最大限度发挥热力效能。
（2）提高蒸发效能和热能利用率，减少“跑糖”、“顶笼”、“干锅”等问题，提高生产安全率。
（3）缩短煮糖时间，提高成品糖质量，减少物料回煮，以及煮糖设备的合理调度使用，平衡生产和减少用汽量波动。最终降低糖厂生产成本、提高产品质量。
（4）使制炼过程澄清、蒸发、煮糖工段之间相互协同，消灭“信息孤岛”，跨区域物料、蒸汽设备优化，工艺与自控系统同步优化，高效节能，并且能提高成品糖的质量，降低糖品生产过程的环境污染和能耗。
Claims (3)
1.一种糖厂制炼过程物料、热力平衡自动控制系统，其特征是：所述自动控制系统包括物料、热力协同管理系统和制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统；其中：
所述物料、热力协同管理系统应用物联网技术、云计算技术，在云主机平台上采用web2.0、Structs、Hibernate技术实现SaaS，整合制炼各生产自动控制系统信息、工艺设备信息、物料信息、热力信息，参照质量管理的数理统计原理与方法、制糖工艺技术的理论基础原理，进行基于云计算的智能物料、热力及自动控制过程的数据协同管理，并结合制炼各工段自动控制优化系统，实现制炼各工段物料、热力平衡及自动控制相互协同；
所述制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统包括澄清、蒸发、减温减压、间歇煮糖工段的物料、热力平衡自动控制优化系统，制炼各工段的物料、热力平衡自动控制优化系统通过物联网、云端采集分析制炼各工段自控系统工艺数据，跨区域物料、设备、热力数据，建立相应的数学模型和一系列控制策略，在原有煮糖算法的基础上增加、优化多个语变量值和多个动作子集，形成多条模糊控制规则，针对不同物料量，不同汽压，不同蒸发效能，不同糖浆锤度来源的情况下采用不同的澄清、蒸发、煮糖应对策略实现各工段各工艺控制点自动控制。
2.根据权利要求1所述的自动控制系统，其特征是：所述间歇煮糖工段的物料、热力平衡自动控制优化系统建立有过饱和度变化方向模糊模型，在不能测量糖膏过饱和度情况下得出过饱和度的变化趋势，结合基于一点校准的微波锤度测量单元，模糊算出锤度、过饱和度及体积的函数集。
3.根据权利要求1所述的自动控制系统，其特征是：所述间歇煮糖工段的物料、热力平衡自动控制优化系统还结合澄清、蒸发工段的控制情况，连锁并预见性地进行选择控制策略，针对不同榨量、汁汽压力、蒸发效能、糖浆锤度来源的情况下采用不同的煮糖应对策略。
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