一、前言 食糖是天然甜味劑，是人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵罚瑫r(shí)也是飲料、糖果、制藥等含糖食品中不可或缺的原料。 我國作為重要的食糖生產(chǎn)國和消費(fèi)國，糖料種植在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，僅次于糧食、油料、棉花，居第四位。中控作為國內(nèi)領(lǐng)先的自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商，能夠很好的滿足甘蔗制糖行業(yè)各個(gè)工段的監(jiān)控要求，有效提高制糖企業(yè)的生產(chǎn)效率與競(jìng)爭力。 二、工藝流程簡介 總體來看，甘蔗制糖的基本步驟分為：原料→提汁→澄清→蒸發(fā)→煮糖與結(jié)晶→分蜜→干燥→篩分→包裝→貯藏。 三、控制方案 3.1 提汁 從甘蔗中提取蔗汁主要有壓榨法與滲出法兩種。 1、壓榨法 在壓榨法提汁生產(chǎn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)蔗料的平衡輸送和均衡壓榨，需要自動(dòng)調(diào)節(jié)的項(xiàng)目包括： 輸蔗帶速度調(diào)節(jié) 根據(jù)第1座高位槽的料位高度，自動(dòng)調(diào)節(jié)三級(jí)輸蔗帶速度，杜絕空槽或漲槽的現(xiàn)象。各臺(tái)輸蔗帶的速度將按隨動(dòng)的原理協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)，保持進(jìn)蔗量的均衡。 壓榨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié) 壓榨機(jī)列的自動(dòng)調(diào)節(jié)是靠保持各高位槽穩(wěn)定料位來實(shí)現(xiàn)，第1座壓榨機(jī)根據(jù)榨量要求保持某一固定轉(zhuǎn)速，由三級(jí)帶的調(diào)速維持高位槽的料位穩(wěn)定，保證均衡進(jìn)榨。2－6座壓榨機(jī)是靠自身的瞬時(shí)調(diào)速來穩(wěn)定各自高位槽的料位，從而保證通過各榨機(jī)的蔗層厚度均勻，達(dá)到高榨、高抽出、低負(fù)荷的目的。 滲透水比例調(diào)節(jié) 根據(jù)壓榨量及合理的滲透比，調(diào)節(jié)清水泵出口閥門開度，調(diào)節(jié)清水流量，使?jié)B透水保持在最佳值。 清水箱、混汁箱水位調(diào)節(jié) 分別以調(diào)節(jié)熱水閥的開度，保持清水箱水位；調(diào)節(jié)混汁泵出口流量來保持混汁箱的液位。 清水箱水溫自動(dòng)調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)進(jìn)入清水箱的冷水閥門開度，調(diào)節(jié)清水箱內(nèi)水溫，基本保持要求的溫度。 混合汁液位－流量控制 自動(dòng)根據(jù)汁池的液位變化自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，以保證汁池的液位不至于滿溢或抽空。 連鎖保護(hù)系統(tǒng) 各級(jí)輸蔗帶、齒耙機(jī)、榨機(jī)列連鎖關(guān)停，保證任何一臺(tái)設(shè)備在任何情況下停機(jī)時(shí)，前面的齒耙機(jī)和輸蔗帶立即隨停。 2、滲出法 滲出法的控制要點(diǎn)與策略如下： 滲出汁pH值的控制 在滲出過程中，為了防止糖分的轉(zhuǎn)化，一般要把滲出汁的pH值調(diào)整在6.0～6.5范圍。系統(tǒng)根據(jù)輸蔗機(jī)的蔗量負(fù)荷比例控制加灰量，以維持滲出汁的pH值在合適范圍。 滲出汁溫度控制 通過調(diào)節(jié)蒸汽閥門實(shí)現(xiàn)對(duì)滲出汁溫度的控制。 滲透水量控制 依據(jù)輸蔗量，按比例對(duì)滲透水注加量的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。 3.2 澄清 預(yù)加灰控制系統(tǒng) pH值控制：即按預(yù)灰桶出口糖汁的pH值控制加灰量 。 預(yù)灰比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)：按糖汁流量控制加入石灰乳量。 主加灰自動(dòng)控制系統(tǒng) 配比自動(dòng)控制：將預(yù)灰過程同主灰過程放在一起考慮，即設(shè)計(jì)一套公用的配比調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 石灰乳濃度的測(cè)量。 蔗汁加熱中和控制系統(tǒng) 蔗汁加熱的溫度控制：通過調(diào)節(jié)蒸汽閥門開度控制加熱量 。 蔗汁的pH值控制：通過控制加入糖汁中的SO2氣體量（或磷酸量）或者控制加入糖汁中的石灰乳量來達(dá)到調(diào)節(jié)糖汁pH值的目的。 中和過程純度提高率、色值和過程速度三目標(biāo)的最優(yōu)化控制。 一碳飽充 I罐按比例控制，II罐按pH值控制。 II罐出口糖汁pH值控制 。 pH值串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)：I罐按pH值控制，并且I罐出口的pH值作為副參數(shù)、II罐出口pH值作為主參數(shù)，串級(jí)調(diào)節(jié)二氧化碳閥門開度，使II罐出口糖汁堿度滿足工藝要求。 二碳飽充 以二碳罐糖汁出口pH值控制飽充過程 。 考慮鈣鹽含量的pH控制系統(tǒng) 。 飽充罐入口、出口糖汁pH值串級(jí)調(diào)節(jié) 。 根據(jù)糖汁的電導(dǎo)率控制二碳飽充過程。 3.3 蒸發(fā) 熱水平衡箱液位 糖漿平衡箱液位 稀汁罐液位控制 三效汁汽壓力控制，四、五效汁汽壓力及真空控制 進(jìn)蒸發(fā)罐稀汁流量 一、二、三、四、五效蒸發(fā)罐液位控制 五效糖漿濃度控制 蒸發(fā)時(shí)間控制 3.4 煮煉 真空度、蒸汽壓力、入料濃度和溫度協(xié)調(diào)穩(wěn)定控制 糖膏的對(duì)流控制 過飽和度的控制 入料溫度的控制 入料濃度控制 卸糖濃度控制 3.5 干燥 熱空氣溫度控制系統(tǒng) 干燥器內(nèi)壓力自動(dòng)控制系統(tǒng) 干燥控制系統(tǒng) 四、結(jié)束語 中控基于Web技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)－WebField，它的主要特點(diǎn)是突破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的層次模型，實(shí)現(xiàn)了多種總線兼容和異構(gòu)系統(tǒng)綜合集成，具有高度的可靠性、穩(wěn)定性、安全性、開放性，十分適合于甘蔗制糖的監(jiān)視與控制。WebField系列的DCS系統(tǒng)在包括廣西東糖集團(tuán)、廣西柳興制糖有限公司、云南鳳慶糖廠、云南思茅糖廠、云南德宏英茂糖業(yè)有限公司等十余家制糖企業(yè)得到了成功的應(yīng)用。