一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统的制作方法

1.本实用新型属于制糖自动化控制技术领域，涉及一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统。


背景技术：

2.新疆是我国第四大制糖产区和第一大甜菜糖产区，甜菜总产量及甜菜糖产量均居全国第一，占全国甜菜糖产量的60％，新疆甜菜的单产、加工水平都处于国内领先地位。甜菜制糖业是新疆轻工业的支柱产业，也是自治区依托农产品加工优势发展地方特色经济的重要内容，涉及边疆糖农近百万人。
3.近些年来，随着市场的变化和科技水平的进步，原有的技术已经不能满足甜菜制糖产业发展的需要，甜菜糖厂砂糖生产急需在生产效率和自动化、智能化生产程度大力提高，尤其是在甜菜糖厂砂糖结晶过程的控制方面。
4.现在部分制糖公司现有一、三砂糖结晶过程主要采用间歇式结晶工艺，整个工艺过程由间歇式结晶罐来完成，其特点是分罐次操作，每一罐糖煮制完成后，糖膏从结晶罐内排出，对结晶罐进行清洗后，再重复进行下一个罐次的煮制操作，所以获得的糖膏质量好，蔗糖晶体的颗粒度较高。但是间歇式结晶工艺对操作者的要求较高，整个过程都需要人工不断的干预，工人的劳动强度大，同时煮制过程中人为因素较多，产品质量不稳定。因此，开展制糖结晶过程节能与自动化关键共性技术研发，不仅是制糖企业自身发展的迫切要求，也是实现行业技术和整体水平与国际接轨及我国经济持续发展总体要求的需要。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统，至少部分解决上述技术问题。
6.本实用新型实施例提供了一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统，包括：控制柜、计算机、搅拌电机和智能煮糖罐；
7.所述控制柜分别与所述计算机、搅拌电机和智能煮糖罐连接；
8.所述智能煮糖罐上安装有多个传感设备和控制阀门；所述搅拌电机安装于所述智能煮糖罐内；所述智能煮糖罐将煮好的糖浆通过管道灌入糖浆箱。
9.进一步地，所述传感设备包括：压力变送器、温度变送器、智能微波锤度计和智能液位检测仪；所述压力变送器、温度变送器、智能微波锤度计和智能液位检测仪分别与所述控制柜连接。
10.进一步地，所述智能微波锤度计为陶瓷探头的单探头式锤度计。
11.进一步地，所述控制阀门还包括：真空调节阀、蒸汽调节阀、分割阀、放糖阀、糖浆阀和热水阀；所述真空调节阀、蒸汽调节阀、分割阀、放糖阀、糖浆阀和热水阀分别与所述控制柜电信号连接。
12.进一步地，所述计算机与一个或多个所述控制柜连接。
13.进一步地，还包括：大数据服务器；所述大数据服务器分别与所述控制柜和所述计算机连接。
14.进一步地，还包括：报警装置；所述报警装置与所述控制柜连接。
15.本实用新型实施例提供了一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统，与现有技术相比，本实用新型使用控制柜与智能煮糖罐的传感器进行实时检测与控制整个结晶过程，利用压力变送器、温度变送器分别测得压力与温度值并通过控制柜控制相应调节阀的开关来控制压力与温度，然后利用锤度传感器测得甜菜的锤度从而代替人工检测实现甜菜糖间歇式结晶自动控制，实现精准快速的数据传递，使制糖企业管理人员在第一时间对关键的生产岗位、重要的生产工段进行数据收集、生产控制。
16.另外，大数据服务器的加入能够实时对比确定控制柜输出的最佳结晶参数，提高了自动化程度和结晶效果，达到了大数据纠正误差、事故率低、稳定性强的效果。
17.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例提供的一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统总体结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统总体控制流程示意图。
20.附图中，各标号含义如下：
21.1-计算机、2-大数据服务器、3-控制柜、4-搅拌电机、5-智能煮糖罐、6-糖浆箱、7-第一真空调节阀、8-第二真空调节阀、9-第一蒸汽调节阀、10-第一蒸汽调节阀、11-分割阀、12-放糖阀、13-糖浆阀、14-热水阀、15-洗蜜阀、301-压力检测控制模块、302-温度检测控制模块、303-搅拌控制模块、304-放糖检测模块、305-锤度检测控制模块、306-液位检测控制模块、307-报警控制模块、501-压力变送器、502-温度变送器、503-智能微波锤度计、504-智能液位检测仪。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“内接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是
可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.实施例1
26.本实用新型实施例提供的一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统，如图1和图2所示，包括：计算机1、控制柜3、搅拌电机4、智能煮糖罐5、糖浆箱6；控制柜3分别与计算机1、搅拌电机4和智能煮糖罐5连接。其中，一台计算机1可以和一个或多个控制柜3连接，若连接多个控制柜3则，每个装置均包含唯一的标号。
27.智能煮糖罐上安装有多个传感设备和控制阀门，其中多个传感设备安装于智能煮糖罐5内部，多个控制阀门安装于智能煮糖罐5外部相应的管道上。搅拌电机4安装于智能煮糖罐5内；智能煮糖罐5将煮好的糖浆通过管道灌入糖浆箱6。其中，控制柜3应用现有技术中的jx-300xp控制系统对个器件进行控制操作；糖浆箱6中安装有液位传感器，此液位传感器与控制柜3和计算机1连接，以便于感知糖浆的液位，及时更换新的糖浆箱。
28.本实用新型实施例提供了一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统，与现有技术相比，本实用新型使用控制柜的jx-300xp控制系统与智能煮糖罐的传感器进行实时检测与控制整个结晶过程，利用压力变送器、温度变送器分别测得压力与温度值并通过控制柜控制相应调节阀的开关来控制压力与温度，然后利用锤度传感器测得甜菜的锤度从而代替人工检测实现甜菜糖间歇式结晶自动控制，实现精准快速的数据传递，使制糖企业管理人员在第一时间对关键的生产岗位、重要的生产工段进行数据收集、生产控制。
29.智能煮糖罐5包括：压力变送器501、温度变送器502、智能微波锤度计503和智能液位检测仪504；压力变送器501、温度变送器502、智能微波锤度计503和智能液位检测仪504分别与控制柜3连接。
30.智能微波锤度计504为陶瓷探头的单探头式锤度计，陶瓷材料有效防止了测量部分结垢的问题。
31.智能煮糖罐5包括：第一真空调节阀7、第二真空调节阀8、第一蒸汽调节阀9、第二蒸汽调节阀10、分割阀11、放糖阀12、糖浆阀13、热水阀14、和洗蜜阀15；第一真空调节阀7、第二真空调节阀8、第一蒸汽调节阀9、第二蒸汽调节阀10、分割阀11、放糖阀12、糖浆阀13、热水阀14、和洗蜜阀15分别与控制柜3连接。两个真空调节阀的区别为一个为粗调一个为细调，蒸汽调节阀相同。
32.控制柜3的控制系统包括压力检测控制模块301、温度检测控制模块302、搅拌控制模块303、放糖检测模块304、锤度检测控制模块305和液位检测控制模块306。
33.其中，压力检测控制模块301用于控制压力变送器501、第一真空调节阀78和第二真空调节阀8，调节压力；温度检测控制模块302用于控制温度变送器502、第一蒸汽调节阀9和第二蒸汽调节阀10，调节温度；搅拌控制模块303用于控制搅拌电机4和分割阀11，调节搅拌速度；放糖检测模块304用于控制放糖阀12，调节放糖速度；锤度检测控制模块305用于控制智能微波锤度计503；液位检测控制模块306用于控制智能液位检测仪504、热水阀14、糖浆阀13和洗蜜阀15，调节液位。
34.例如，压力检测控制模块301，控制压力变送器501、真空调节阀7、真空调节阀8，压力变送器501实时将采集的数据传输到压力检测控制模块301。压力检测控制模块301将压
力变送器501采集的数据与计算机1设定的参数实时进行对比，当压力变送器501检测到压力值高于某个值或者低于某个值的时候，通过控制真空调节阀7、真空调节阀8来直接调节智能煮糖罐5的压力。液位控制模块306连接有智能液位检测仪504，利用智能液位检测仪504检测的数据与计算机1设定的参数进行对比，从而控制糖浆阀13、热水阀14、洗蜜阀15来达到控制智能煮糖罐5的液位的效果。
35.同时，压力检测控制模块301、温度检测控制模块302、搅拌控制模块303、放糖检测模块304、锤度检测控制模块305、液位检测控制模块306、报警控制模块307所得的信息都被计算机1在线记录存储。
36.控制柜3为甜菜糖间歇式结晶自动控制系统核心，实时将计算机1设定的参数与传感设备采集的信息进行对比，并控制相应的控制阀门进行调节。首先通过压力检测控制模块301、温度检测控制模块302、搅拌控制模块303、放糖检测模块304、锤度检测控制模块305、液位检测控制模块306分别检测出压力、温度、锤度、液位等信息；再进行参数对比，最后对控制搅拌电机4、真空调节阀7、真空调节阀8、蒸汽调节阀9、蒸汽调节阀10、分割阀11、放糖阀12、糖浆阀13、热水阀14、洗蜜阀15进行相应调节，实现自动化。
37.实施例2
38.本实用新型实施例提供的一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统，如图1和图2所示，与实施例1的区别为，包括：大数据服务器2；大数据服务器与计算机1和控制柜3连接。
39.本实用新型实施例提供的另一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统，加入了大数据服务器，实时对比确定控制柜输出的最佳结晶参数，提高了自动化程度和结晶效果，达到了大数据纠正误差、事故率低、稳定性强的效果。
40.工作流程为：控制柜3将通过计算机1初始设定的参数与大数据服务器2中的参数数据做对比，确定最优参数，控制各个器件工作；各个器件工作的过程中，通过上述多种变送器和检测装置，实时采集相应的信息反馈到控制柜3和计算机1，控制柜3根据实时反馈的信息与大数据服务器2中相应的参数对比，进一步确定工作状态中的实时最优参数并进行相应控制调节。
41.控制柜3根据初始设定或上一时刻传感器反馈的结晶参数信息实时在线与大数据服务器2中相应的参数对比，并通过计算机1实时显示信息。本实用新型采用dcs控制系统，来解决人工操作时部分的关键数据未能集中分析管理的缺点。
42.大数据服务器2，能够存储计算机1中记录的信息，相关工作人员通过计算机查询数据信息和大数据分析，提前安排设备的检修及损耗部件的更换，进一步优化生产工艺提高效益，通过网络专线，对企业的系统进行升级及维护。
43.本实用新型实施例提供的一种甜菜糖间歇式结晶自动控制系统，还包括：报警装置；报警装置与控制柜3连接，对应的控制柜3包含报警控制模块307。
44.报警控制模块307用于获取大数据服务器中的数据参数，进行实时处理数据对比，自动控制报警装置报警，并在一定参数范围内可预知危险，提前进行报警。报警装置为蜂鸣器和显示灯。数据参数如设备故障、废水、污水、循环水、烟气等的参数，进行超规指标提示，避免将不合格的污染源向外排放，并在大数据服务器2中加入人工智能系统，让大数据服务器2进行深度学习避免了漏报、误报。
45.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不
局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。