甘蔗均衡進榨無核計量自動控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及工業過程控制技術領域，具體指一種甘薦均衡進棒無核計量自動控制 系統。
【背景技術】
[0002] 壓棒是制糖生產的第一道工序，它的正常與否直接影響著后續工段的生產狀況， 其生產不正常，對全廠的正常生產、產品質量、動力、蒸汽穩定性、能耗的高低和生產安全均 有嚴重影響。但由于壓棒車間的控制關系極為復雜，各種生產參數環環相扣、息息相關，是 一項十分復雜的工程。
[0003] 甘薦壓棒關鍵工藝的要求是：既要保證整個壓棒過安全、高效、平穩地進行，又要 盡量減少壓棒機的調速頻率，W有效降低壓棒機的故障率；根據入棒甘薦絲的重量控制加 入對薦比為20%的滲透水，W起到在最大限度提高糖份抽出率的同時，最大限度地降低用 水量和后續蒸發所需熱量的作用。
[0004] 目前幾種主要甘薦壓棒自控方案及其缺陷 1、利用核子砰測量的控制方案及其缺陷：根據利用核子砰測量入棒甘薦絲的重量，控 制輸送機的速度和滲透水的添加量，運是目前國內大部分糖廠采用的控制方案，其主要缺 陷是： (1)核子砰對人體有核福射危害。
[0005] 核子砰使用的核放射源對人體或多或少有危害，在使用過程中不但直接對操作 工、維修工身體健康有危害，對食用利用受到核福射的甘薦絲制造的糖產品的消費者也有 危害，包括東南亞的泰國在內很多國家是禁止在糖廠使用核子砰的。
[0006] (2)折算復雜、誤差大。
[0007] 核子砰是根據W下公式推算出甘薦絲的重量的： 丫射線穿透物料后，強度變化規律是： N=N。e-ypF/S 其中：yp-一物料的質量吸收系數， F--輸送機負荷， S一一輸送機寬度， No一一空載時探測器處丫射線強度， N一一有負載時探測器處丫射線強度。
[0008] 丫射線探測器輸出信號U1與丫射線強度成正比，因此有： U1=U。e-ypF/S 其中，U。一一空載時輸出信號， U1--有負載時的輸出信號。
[0009] 令Kl=-S/yp，稱作物料標定常數，貝IJ F=Klln(Ul/U。） 通過測量Ul、U。，并通過標定確定K1值，即可得到輸送機物料負荷F，輸送機的速度V可由測速裝置的電壓經計算得到： V=K3U2+K2 其中V--輸送機速度， U2--速度信號電壓， K2、K3--標定常數。
[0010] 輸送機輸送的物料流量P=FV, 由此算出物料累計量： W= /P化=/FV化 我們知道，每個測量參數都會有誤差，物料的質量吸收系數也因甘薦產地、品種、批次 的差異而不同，W上計算設及近10個測量值、1個質量吸收系數，運么多誤差的因素疊加起 來誤差就更大，因此，通過核子砰測量，間接算出入棒甘薦絲重量的方法既復雜又不準確， 必然影響平穩壓棒W及滲透水添加量的控制精度，導致平穩壓棒效果不理想、糖份抽出率 降低和后續蒸發熱量增加。
[0011] (3)核子砰的安裝、維護、維修麻煩。
[0012] 國家對核子砰等有放射源設備的使用有嚴格、繁瑣的規定，所W核子砰的安裝、維 護、維修很麻煩，一般糖廠的儀表工無法勝任。
[0013] 2、根據利用測重傳感器測到的輸送機甘薦絲重量控制輸送機的速度，根據測到的 壓棒機軸距控制滲透水添加量的自控方案及其缺陷： 此方案雖然在一定的程度上解決了平穩入棒的問題，但是控制比較粗糖，而且，由于滲 透水的添加量是根據壓棒機軸距來調節的，軸距受頂漉壓力、不同甘薦絲的軟硬程度影響 較大，所W測量的效果難W保證，導致控制效果不可能好。
[0014] 3、人工設定第一級壓棒機的轉速，調節最后一級輸薦帶的速度保持第一級高位槽 料位穩定，調節其它各級輸薦帶的速度使其與最后一級輸薦帶速度同步的自控方案及其缺 陷： (1)由于從一開始落薦是不均勻的，如果每條輸薦帶的速度都同步，就難W保證最后一 級輸薦帶甘薦絲的均勻，所W，控制過于粗糖，效果不理想。
[0015] (2)由于沒有對入棒甘薦絲計量，所W，滲透水添加量的控制沒有參考依據，根本 無法精確控制。
[0016] 雖然也有文獻公開了不用核源的甘薦壓棒控制系統，比如： 中國專利：甘薦壓棒自動控制系統，摘要：本發明公開了一種甘薦壓棒自動控制系統， 包括輸薦帶自動控制系統、高位槽料位自動控制系統和滲透水與甘薦絲重量的配比自控系 統，采用雙重測重的方法測量入棒甘薦絲重量，高位槽都安裝料位傳感器測量其料位，DCS 控制系統根據高位槽料位控制壓棒機和快速輸送帶的速度，達到控制高位槽穩定的目的， 在滲透水管道上安裝電磁流量計和控制閥，并對滲透水進行控制。本發明的甘薦壓棒自動 控制系統既能精確地均勻控制入棒甘薦絲的量，又能精確地控制滲透水的添加量，達到既 能發揮壓棒機的最大效能、避免壓棒機因頻繁調速而損壞導致停產的嚴重后果的目的，同 時，還能進一步提高糖份抽出率、降低后續蒸發的熱能，達到壓棒自動控制最理想的效果。 申請人：中國輕工業南寧設計工程有限公司；地址：530000廣西壯族自治區南寧市江南 區星光大道42號；發明（設計）人：李松龐萍潘新華林軍華。
[0017] 中國專利：甘薦壓棒自動控制系統，摘要：本發明公開一種甘薦壓棒自動控制系 統，包括對輸薦，壓棒、滲透水系統模擬量的自動調節，第一級壓棒機的轉速由人工設定， 調節最后一級輸薦帶的速度保持第一級高位槽料位的穩定，調節其它各級輸薦帶的速度 使其與最后一級輸薦帶速度同步，調節其它各級壓棒機的轉速保持同級高位槽料位穩定， 調節第一級和最后一級高位槽進料擋板的開度W保護壓棒機，避免其扭矩過大；根據進薦 量來調節清水流量，并保持清水箱的水位和水溫；調節各級滲透水加入量保持平衡。應用 本發明可提高進薦、壓棒和滲透的均衡性、穩定性和安全性，保證甘薦的高效破碎，為甘薦 高抽出率、高生產安全率的壓棒打下良好的基礎。申請人：北京和利時系統工程股份有限 公司廣西貴糖（集團）股份有限公司；地址：100096北京市海淀區西=旗建材城中路10 號；發明（設計）人：楊萬善施用肪巧亞光吳光學李政侯作新藍賢州周劍李建元 馬孝寒鄧堅柴琳韋舟敏。
[0018] 上述技術方案，采用的是接觸式測量方式，不但精度差，而且容易發生故障，造成 測量結果誤差。

【發明內容】

[0019] 本發明的控制系統是采用光波測量技術代替核源實現壓棒輸送計量的一種新式 應用技術。相對于核源技術，其應用成本更加低廉，操作更加簡便，無核泄漏、丟失等安全因 素，有效減少核監管、核廢棄回收的管理措施，優化企業內部管理。
[0020] 甘薦進棒輸送無核測量技術W其智能化、環保、高效的特點，有望全面代替當前糖 廠采用的核源計量系統，具有很大的市場前景。
[0021] 技術方案如下： 一種甘薦均衡進棒無核計量自動控制系統，通過采用光波測量技術，結合PLC及計算 機控制技術，測量及控制甘薦進棒量，該系統包括激光測距模塊、電氣控制模塊、PLC控制模 塊和人機界面監控模塊；激光測距模塊和電氣控制模塊與PLC控制模塊連接，PLC控制模塊 與人機界面監控模塊連接。
[0022] 所述的激光測距模塊，在輸薦機的輸送帶上方設置測量掃描架，于測量掃 描機架中內置若干組激光測距傳感器，激光測距傳感器呈直線排列，分別測量鏈帶式輸送 槽截面各點料面距離，并將得到的距離信號傳送到PLC控制模塊。
[0023] 所述的測量掃描架配置壓縮空氣接口，保持掃描架室處于正壓狀態，能夠保證室 內傳感器運行需求環境，保障測量穩定度和精度。
[0024] 所述的電氣控制模塊，包括變頻器及變頻調速電機，變頻器將輸送帶的速度信號 傳送到PLC控制模塊，變頻調速電機接收PLC控制模塊傳來的速度控制信號進行調速，同時 變頻器將輸出速度信號反饋回PLC控制模塊。
[00巧]所述的PLC控制模塊，使用PLC控制器進行編程運算處理，PLC控制器具有DI\D0\AI\A0接口，可連接各種類型傳感器和控制設備，PLC控制器根據距離信號和速度信號，經 計算測算出各測量點料位高度，再經多點合算出料槽截面積，再經測量到的輸送帶速度計 算得出瞬時流量，PLC可控制傳送電機轉速來調節傳送帶的速度，導入閉環控制原理，可實 現甘薦進棒的定量控制。
[0026] 所述的人機界面監控模塊，采用組態軟件平臺開發運行，可實現的功能包括動態 顯示數據、畫面組態、實時或歷史曲線、歷史數據查詢、報警記錄和報表處理。
[0027] 該系統可W設置手動或自動控制。
[0028] 本發明的突出的實質性特點和顯著的進步是： 1. 本發明提供的甘薦均衡進棒無核計量自動控制系統，采用光波測量技術代替核源實 現壓棒輸送計量的一種新型應用技術。相對于核源技術，其應用成本更加低廉，操作更加簡 便，無核泄漏、丟失等安全因素，有效減少核監管、核廢棄回收的管理措施，優化企業內部管 理； 2. 本發明提供的甘薦均衡進棒無核計量自動控制系統，甘薦進棒輸送無核測量技術W 其智能化、環保、高效的特點，有望全面代替當前糖廠采用的核源計量系統，具有很大的市 場前景； 3. 本發明提供的甘薦均衡進棒無核計量自動控制系統，取代了傳統的對人體有核福射 危害的核子砰測量入棒甘薦絲重量的方法，從根本上消除了對操作工W及消費者的核福射 危害； 4. 本發明提供的甘薦均衡進棒無核計量自動控制系統，采用多組激光傳感器并行測 量