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AI程序型仪表在葡萄糖生产结晶控制中的应用

时间:2014-12-15 19:16攀遧:未知阅读次数: 复制分享 我要评论

一、概述: 
     葡萄糖(又称右旋糖)是一种单糖,可被人身直接吸收,是人体营养物质和机体能量的主要来源,在人体内能直接参与新陈代谢过程。在消化道中,葡萄糖比任何其他单糖都容易被吸收,而且被吸收后能直接为人体组织利用。人体摄取的低聚糖(如蔗糖)和多糖(如淀粉)也都必须先转化为葡萄糖之后,才能被人体组织吸收和利用。葡萄糖在人体内能被氧化为二氧化碳和水,每克葡萄糖被氧化为二氧化碳和水时,释放出17.1KJ热量,人和动物所需要能量的50%来自葡萄糖。结晶葡萄糖按制造工艺的不同可分为一水结晶葡萄糖和无水结晶葡萄糖。一水结晶葡萄糖分为食品级葡萄糖和医药级葡萄糖,医药级一水葡萄糖主要应用于口服医药的原(辅)料,可用于各种疾病治疗和营养元素强化剂。无水葡萄糖主要用于制造医药针剂和输液,能增加人体能量、耐力、并具有利尿、强心、解毒作用。 
    结晶葡萄糖作为一种甜味剂和功能性基料广泛应用于食品行业:包括食品、饮料、奶制品、保健食品等;医药行业;发酵行业;化工行业等领域。结晶葡萄糖的大规模工业化生产将带动我国食品、医药行业的发展,促进我国人民的身体健康,提高生活质量,满足我国人民群众的需要。
    淀粉深加工结晶葡萄糖工业不仅满足日益增长的人民生活需要,而且由于淀粉乳深加工产品可为其它工业服务,所以带动了食品、医药、造纸、纺织等相关行业的发展,同时又为农业、机电和仪表工业、酶制剂工业提供了市场。它的发展,对促进农业和相关行业的发展,对改善人民生活,增加国家积累,有着十分重要的意义。利用淀粉乳生产一水结晶葡萄糖,可利用其母液生产牙膏用山梨醇,也可供发酵工业用,其母液还可直接生产高级焦糖色素,供可乐饮料厂用,也可采油、黄酒厂应用。 
    随着近几年来葡萄糖在医药、化工、食品行业的广泛应用,国内葡萄糖生产得到了快速的发展,但是国内葡萄糖生产工艺过程、操作方式大都比较简单落后,多数操作都是由人工现场来完成,技术指标很难保证。随着DCS的快速发展和广泛应用,国内葡萄糖生产工业的自动化、连续化水平也有了很大的提高,各个生产厂家为了适应未来市场对不同产品的需求、降低成本、优化生产工艺过程,大都已经或准备在其生产过程中采用DCS控制生产过程。厦门宇电自动化科技有限公司开发的AIFCS现场总线型计算机监控系统配合AI808PAX3L1S4程序型调节器在葡萄糖生产行业中有着较好的应用,尤其是针对结晶过程的控制方面,采用了模糊PID控制策略代替了原来的人工操作调节,达到了良好的控制效果。
二、计算机监控系统设计:
    系统采用宇电AIFCS现场总线型计算机监控系统,系统是基于AI系列仪表的出色性能配合现场总线特性的AIFCS计算机监控系统。AI仪表相当于现场总线系统中的各个控制单元,利用RS485作为现场通讯总线,采用宇电自行开发的AIBUS通讯协议,可在上位机上实现100%仪表功能操作如实时读取测量值、给定值、设置参数、自动/手动无扰动切换、调整手动输出值、启动/运行/停止程序,并具备开关量输入/输出操作能力。由于自己掌握100%知识产权,又是开放式结构,所以系统价格非常低廉,具有极高的性能/价格比。
    采用AIBUS协议的AI仪表在9600波特率下能在40ms内向上位机传送4个重要数据,比采用MODBUS协议的进口仪表速度高3-10倍以上,因此即使采用廉价的RS485通讯,AIFCS也具备如DCS或FF、PROFIDBUS等高价现场总线系统同等的使用效果,并可以组建大型系统,而不象通常进口仪表那样只能应用于小型系统。RS485不仅价格低,还具备布线简单、对通讯线要求低及通讯距离长等优点。
    整个系统分为管理层、操作站和工业现场3个层级,也可只分操作站和工业现场两个层级。 管理层可提供工厂领导浏览现场实时工况画面,也可进行如使用权限、系统配置等高级设置;操作站供仪表班组和技术人员进行计算机实时监控;万一计算机系统发生故障时,仪表操作人员可依传统仪表使用方法直接操作仪表;工业现场提供各种控制信号,如模拟量输入/输出和开关量输入/输出至仪表。真正实现了网络化、智能化、数字化,突破了传统DCS、PLC等控制系统的概念和功能,比较容易实现过程控制、设备管理的统一化。它具有开放性、兼容性、安全性、远程服务、故障诊断、实时仿真、易于使用和维护等特点。