甘蔗均衡进榨无核计量自动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种甘蔗均衡进榨无核计量自动控制系统，通过采用光波测量技术，结合PLC及计算机控制技术，测量及控制甘蔗进榨量，该系统包括激光测距模块、电气控制模块、PLC控制模块和人机界面监控模块。该控制系统是采用光波测量技术代替核源实现压榨输送计量的一种新式应用技术。相对于核源技术，其应用成本更加低廉，操作更加简便，无核泄漏、丢失等安全因素，有效减少核监管、核废弃回收的管理措施，优化企业内部管理。甘蔗进榨输送无核测量技术以其智能化、环保、高效的特点，有望全面代替当前糖厂采用的核源计量系统，具有很大的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及工业过程控制
，具体指一种甘薦均衡进棒无核计量自动控制 系统。
技术介绍
压棒是制糖生产的第一道工序，它的正常与否直接影响着后续工段的生产状况， 其生产不正常，对全厂的正常生产、产品质量、动力、蒸汽稳定性、能耗的高低和生产安全均 有严重影响。但由于压棒车间的控制关系极为复杂，各种生产参数环环相扣、息息相关，是 一项十分复杂的工程。 甘薦压棒关键工艺的要求是：既要保证整个压棒过安全、高效、平稳地进行，又要 尽量减少压棒机的调速频率，W有效降低压棒机的故障率；根据入棒甘薦丝的重量控制加 入对薦比为20%的渗透水，W起到在最大限度提高糖份抽出率的同时，最大限度地降低用 水量和后续蒸发所需热量的作用。 目前几种主要甘薦压棒自控方案及其缺陷 1、利用核子砰测量的控制方案及其缺陷：根据利用核子砰测量入棒甘薦丝的重量，控 制输送机的速度和渗透水的添加量，运是目前国内大部分糖厂采用的控制方案，其主要缺 陷是： (1)核子砰对人体有核福射危害。 核子砰使用的核放射源对人体或多或少有危害，在使用过程中不但直接对操作 工、维修工身体健康有危害，对食用利用受到核福射的甘薦丝制造的糖产品的消费者也有 危害，包括东南亚的泰国在内很多国家是禁止在糖厂使用核子砰的。 (2)折算复杂、误差大。 核子砰是根据W下公式推算出甘薦丝的重量的： 丫射线穿透物料后，强度变化规律是： N=N。e-ypF/S 其中：yp-一物料的质量吸收系数， F--输送机负荷， S一一输送机宽度， No一一空载时探测器处丫射线强度， N一一有负载时探测器处丫射线强度。 丫射线探测器输出信号U1与丫射线强度成正比，因此有： U1=U。e-ypF/S 其中，U。一一空载时输出信号， U1--有负载时的输出信号。 令Kl=-S/yp，称作物料标定常数，贝IJ F=Klln(Ul/U。） 通过测量Ul、U。，并通过标定确定K1值，即可得到输送机物料负荷F，输送机的速度V可由测速装置的电压经计算得到： V=K3U2+K2 其中V--输送机速度， U2--速度信号电压， K2、K3--标定常数。 输送机输送的物料流量P=FV, 由此算出物料累计量： W= /P化=/FV化 我们知道，每个测量参数都会有误差，物料的质量吸收系数也因甘薦产地、品种、批次 的差异而不同，W上计算设及近10个测量值、1个质量吸收系数，运么多误差的因素叠加起 来误差就更大，因此，通过核子砰测量，间接算出入棒甘薦丝重量的方法既复杂又不准确， 必然影响平稳压棒W及渗透水添加量的控制精度，导致平稳压棒效果不理想、糖份抽出率 降低和后续蒸发热量增加。 (3)核子砰的安装、维护、维修麻烦。 国家对核子砰等有放射源设备的使用有严格、繁琐的规定，所W核子砰的安装、维 护、维修很麻烦，一般糖厂的仪表工无法胜任。 2、根据利用测重传感器测到的输送机甘薦丝重量控制输送机的速度，根据测到的 压棒机轴距控制渗透水添加量的自控方案及其缺陷： 此方案虽然在一定的程度上解决了平稳入棒的问题，但是控制比较粗糖，而且，由于渗 透水的添加量是根据压棒机轴距来调节的，轴距受顶漉压力、不同甘薦丝的软硬程度影响 较大，所W测量的效果难W保证，导致控制效果不可能好。 3、人工设定第一级压棒机的转速，调节最后一级输薦带的速度保持第一级高位槽 料位稳定，调节其它各级输薦带的速度使其与最后一级输薦带速度同步的自控方案及其缺 陷： (1)由于从一开始落薦是不均匀的，如果每条输薦带的速度都同步，就难W保证最后一 级输薦带甘薦丝的均匀，所W，控制过于粗糖，效果不理想。 (2)由于没有对入棒甘薦丝计量，所W，渗透水添加量的控制没有参考依据，根本 无法精确控制。 虽然也有文献公开了不用核源的甘薦压棒控制系统，比如： 中国专利：甘薦压棒自动控制系统，摘要：本专利技术公开了一种甘薦压棒自动控制系统， 包括输薦带自动控制系统、高位槽料位自动控制系统和渗透水与甘薦丝重量的配比自控系 统，采用双重测重的方法测量入棒甘薦丝重量，高位槽都安装料位传感器测量其料位，DCS 控制系统根据高位槽料位控制压棒机和快速输送带的速度，达到控制高位槽稳定的目的， 在渗透水管道上安装电磁流量计和控制阀，并对渗透水进行控制。本专利技术的甘薦压棒自动 控制系统既能精确地均匀控制入棒甘薦丝的量，又能精确地控制渗透水的添加量，达到既 能发挥压棒机的最大效能、避免压棒机因频繁调速而损坏导致停产的严重后果的目的，同 时，还能进一步提高糖份抽出率、降低后续蒸发的热能，达到压棒自动控制最理想的效果。 申请人：中国轻工业南宁设计工程有限公司；地址：530000广西壮族自治区南宁市江南 区星光大道42号；专利技术（设计）人：李松庞萍潘新华林军华。 中国专利：甘薦压棒自动控制系统，摘要：本专利技术公开一种甘薦压棒自动控制系 统，包括对输薦，压棒、渗透水系统模拟量的自动调节，第一级压棒机的转速由人工设定， 调节最后一级输薦带的速度保持第一级高位槽料位的稳定，调节其它各级输薦带的速度 使其与最后一级输薦带速度同步，调节其它各级压棒机的转速保持同级高位槽料位稳定， 调节第一级和最后一级高位槽进料挡板的开度W保护压棒机，避免其扭矩过大；根据进薦 量来调节清水流量，并保持清水箱的水位和水溫；调节各级渗透水加入量保持平衡。应用 本专利技术可提高进薦、压棒和渗透的均衡性、稳定性和安全性，保证甘薦的高效破碎，为甘薦 高抽出率、高生产安全率的压棒打下良好的基础。申请人：北京和利时系统工程股份有限 公司广西贵糖（集团）股份有限公司；地址：100096北京市海淀区西=旗建材城中路10 号；专利技术（设计）人：杨万善施用肪巧亚光吴光学李政侯作新蓝贤州周剑李建元 马孝寒邓坚柴琳韦舟敏。 上述技术方案，采用的是接触式测量方式，不但精度差，而且容易发生故障，造成 测量结果误差。
技术实现思路
本专利技术的控制系统是采用光波测量技术代替核源实现压棒输送计量的一种新式 应用技术。相对于核源技术，其应用成本更加低廉，操作更加简便，无核泄漏、丢失等安全因 素，有效减少核监管、核废弃回收的管理措施，优化企业内部管理。 甘薦进棒输送无核测量技术W其智能化、环保、高效的特点，有望全面代替当前糖 厂采用的核源计量系统，具有很大的市场前景。 技术方案如下： 一种甘薦均衡进棒无核计量自动控制系统，通过采用光波测量技术，结合PLC及计算 机控制技术，测量及控制甘薦进棒量，该系统包括激光测距模块、电气控制模块、PLC控制模 块和人机界面监控模块；激光测距模块和电气控制模块与PLC控制模块连接，PLC控制模块 与人机界面监控模块连接。 所述的激光测距模块，在输薦机的输送带上方设置测量扫描架，于测量扫 描机架中内置若干组激光测距传感器，激光测距传感器呈直线排列，分别测量链带式输送 槽截面各点料面距离，并将得到的距离信号传送到PLC控制模块。 所述的测量扫描架配置压缩空气接口，保持扫描架室处于正压状态，能够保证室 内传感器运行需求环境，保障测量稳定度和精度。 所述的电气控制模块，包括变频器及变频调速电机，变频器将输送带的速度信号 传送到PLC控制模块，变频调速电机接收PLC控制模块传来的速度控制信号进行调速，同时 变频器将输出速度信号反馈回PLC控制模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甘蔗均衡进榨无核计量自动控制系统，其特征在于：通过采用光波测量技术，结合PLC及计算机控制技术，测量及控制甘蔗进榨量，该系统包括激光测距模块、电气控制模块、PLC控制模块和人机界面监控模块；激光测距模块和电气控制模块与PLC控制模块连接，PLC控制模块与人机界面监控模块连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：莫家年，刘世和，黄健泉，黄志兵，
申请(专利权)人：广西绿地球能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45