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關(guān)鍵詞：葡萄糖結(jié)晶、AIFCS現(xiàn)場總線型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、AI程序調(diào)節(jié)器

 

一、概述：

葡萄糖（又稱右旋糖）是一種單糖，可被人身直接吸收，是人體營養(yǎng)物質(zhì)和機(jī)體能量的主要來源，在人體內(nèi)能直接參與新陳代謝過程。在消化道中，葡萄糖比任何其他單糖都容易被吸收，而且被吸收后能直接為人體組織利用。人體攝取的低聚糖（如蔗糖）和多糖（如淀粉）也都必須先轉(zhuǎn)化為葡萄糖之后，才能被人體組織吸收和利用。葡萄糖在人體內(nèi)能被氧化為二氧化碳和水，每克葡萄糖被氧化為二氧化碳和水時(shí)，釋放出17.1KJ熱量，人和動(dòng)物所需要能量的50％來自葡萄糖。結(jié)晶葡萄糖按制造工藝的不同可分為一水結(jié)晶葡萄糖和無水結(jié)晶葡萄糖。一水結(jié)晶葡萄糖分為食品級葡萄糖和醫(yī)藥級葡萄糖，醫(yī)藥級一水葡萄糖主要應(yīng)用于口服醫(yī)藥的原（輔）料，可用于各種疾病治療和營養(yǎng)元素強(qiáng)化劑。無水葡萄糖主要用于制造醫(yī)藥針劑和輸液，能增加人體能量、耐力、并具有利尿、強(qiáng)心、解毒作用。 
      結(jié)晶葡萄糖作為一種甜味劑和功能性基料廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)：包括食品、飲料、奶制品、保健食品等；醫(yī)藥行業(yè)；發(fā)酵行業(yè)；化工行業(yè)等領(lǐng)域。結(jié)晶葡萄糖的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)將帶動(dòng)我國食品、醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)我國人民的身體健康，提高生活質(zhì)量，滿足我國人民群眾的需要。

淀粉深加工結(jié)晶葡萄糖工業(yè)不僅滿足日益增長的人民生活需要，而且由于淀粉乳深加工產(chǎn)品可為其它工業(yè)服務(wù)，所以帶動(dòng)了食品、醫(yī)藥、造紙、紡織等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)又為農(nóng)業(yè)、機(jī)電和儀表工業(yè)、酶制劑工業(yè)提供了市場。它的發(fā)展，對促進(jìn)農(nóng)業(yè)和相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，對改善人民生活，增加國家積累，有著十分重要的意義。利用淀粉乳生產(chǎn)一水結(jié)晶葡萄糖，可利用其母液生產(chǎn)牙膏用山梨醇，也可供發(fā)酵工業(yè)用，其母液還可直接生產(chǎn)高級焦糖色素，供可樂飲料廠用，也可采油、黃酒廠應(yīng)用。
       隨著近幾年來葡萄糖在醫(yī)藥、化工、食品行業(yè)的廣泛應(yīng)用，國內(nèi)葡萄糖生產(chǎn)得到了快速的發(fā)展，但是國內(nèi)葡萄糖生產(chǎn)工藝過程、操作方式大都比較簡單落后，多數(shù)操作都是由人工現(xiàn)場來完成，技術(shù)指標(biāo)很難保證。隨著DCS的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，國內(nèi)葡萄糖生產(chǎn)工業(yè)的自動(dòng)化、連續(xù)化水平也有了很大的提高，各個(gè)生產(chǎn)廠家為了適應(yīng)未來市場對不同產(chǎn)品的需求、降低成本、優(yōu)化生產(chǎn)工藝過程，大都已經(jīng)或準(zhǔn)備在其生產(chǎn)過程中采用DCS控制生產(chǎn)過程。廈門宇電自動(dòng)化科技有限公司開發(fā)的AIFCS現(xiàn)場總線型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配合AI808PAX3L1S4程序型調(diào)節(jié)器在葡萄糖生產(chǎn)行業(yè)中有著較好的應(yīng)用，尤其是針對結(jié)晶過程的控制方面，采用了模糊PID控制策略代替了原來的人工操作調(diào)節(jié)，達(dá)到了良好的控制效果。

二、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

   系統(tǒng)采用宇電AIFCS現(xiàn)場總線型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)是基于AI系列儀表的出色性能配合現(xiàn)場總線特性的AIFCS計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。AI儀表相當(dāng)于現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的各個(gè)控制單元，利用RS485作為現(xiàn)場通訊總線，采用宇電自行開發(fā)的AIBUS通訊協(xié)議，可在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)100%儀表功能操作如實(shí)時(shí)讀取測量值、給定值、設(shè)置參數(shù)、自動(dòng)/手動(dòng)無擾動(dòng)切換、調(diào)整手動(dòng)輸出值、啟動(dòng)/運(yùn)行/停止程序，并具備開關(guān)量輸入/輸出操作能力。由于自己掌握100%知識產(chǎn)權(quán)，又是開放式結(jié)構(gòu)，所以系統(tǒng)價(jià)格非常低廉，具有極高的性能/價(jià)格比。
     采用AIBUS協(xié)議的AI儀表在9600波特率下能在40ms內(nèi)向上位機(jī)傳送4個(gè)重要數(shù)據(jù)，比采用MODBUS協(xié)議的進(jìn)口儀表速度高3-10倍以上，因此即使采用廉價(jià)的RS485通訊，AIFCS也具備如DCS或FF、PROFIDBUS等高價(jià)現(xiàn)場總線系統(tǒng)同等的使用效果，并可以組建大型系統(tǒng)，而不象通常進(jìn)口儀表那樣只能應(yīng)用于小型系統(tǒng)。RS485不僅價(jià)格低，還具備布線簡單、對通訊線要求低及通訊距離長等優(yōu)點(diǎn)。
　  整個(gè)系統(tǒng)分為管理層、操作站和工業(yè)現(xiàn)場3個(gè)層級,也可只分操作站和工業(yè)現(xiàn)場兩個(gè)層級。 管理層可提供工廠領(lǐng)導(dǎo)瀏覽現(xiàn)場實(shí)時(shí)工況畫面，也可進(jìn)行如使用權(quán)限、系統(tǒng)配置等高級設(shè)置；操作站供儀表班組和技術(shù)人員進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控；萬一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，儀表操作人員可依傳統(tǒng)儀表使用方法直接操作儀表；工業(yè)現(xiàn)場提供各種控制信號，如模擬量輸入/輸出和開關(guān)量輸入/輸出至儀表。真正實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化，突破了傳統(tǒng)DCS、PLC等控制系統(tǒng)的概念和功能，比較容易實(shí)現(xiàn)過程控制、設(shè)備管理的統(tǒng)一化。它具有開放性、兼容性、安全性、遠(yuǎn)程服務(wù)、故障診斷、實(shí)時(shí)仿真、易于使用和維護(hù)等特點(diǎn)。

三、葡萄糖生產(chǎn)工藝過程：

葡萄糖生產(chǎn)工藝過程是以玉米淀粉為原料，在高溫液化酶作用下，將淀粉乳糊化成一定分子量的糊精和低聚糖，再用糖化酶在一定的濃度、溫度和時(shí)間下進(jìn)行糖化，使其水解成葡萄糖液。為了除去糖液中的雜質(zhì)，得到更高純度的葡萄糖，采用預(yù)涂層轉(zhuǎn)鼓過濾除去蛋白、活性炭稀脫色、陰陽離子交換、四效降膜蒸發(fā)濃縮、活性炭濃脫色、運(yùn)動(dòng)結(jié)晶等過程進(jìn)行精制提純，然后再經(jīng)過分離、氣流干燥、流化床降溫、過篩、自動(dòng)包裝過秤、塑合封口、噴碼、計(jì)數(shù)、自動(dòng)入庫等工序，完成了葡萄糖從原料到成品的全過程，工藝流程如圖1所示。葡萄糖結(jié)晶工序位于整個(gè)生產(chǎn)過程中的后段，對最終產(chǎn)品的收率和質(zhì)量起到十分關(guān)鍵的作用，同時(shí)由于選擇不同的品種其降溫過程曲線也有所不同，因此結(jié)晶過程的控制是整個(gè)葡萄糖生產(chǎn)控制過程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

2、結(jié)晶工藝過程      

從脫色過濾工序來的濃糖糖漿，用泵打到結(jié)晶工序，經(jīng)過精密過濾器過濾后進(jìn)入板式換熱器冷卻，冷卻后的糖漿經(jīng)流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量后注入結(jié)晶罐，結(jié)晶罐加滿后開始攪拌保溫，在保溫過程中，使新加入的糖漿與結(jié)晶罐內(nèi)預(yù)留的晶種進(jìn)行充分混合，保溫時(shí)間一到，糖漿的溫度也基本穩(wěn)定到了降溫開始的溫度，這時(shí)就可以根據(jù)不同的產(chǎn)品品種選擇不同的降溫曲線進(jìn)行降溫控制。攪拌繼續(xù)進(jìn)行，在這段時(shí)間內(nèi)通過冷媒水的回水溫度對回水閥進(jìn)行調(diào)整，使降溫過程嚴(yán)格按照降溫曲線進(jìn)行，當(dāng)設(shè)定的降溫時(shí)間到時(shí)，葡萄糖液溫度也達(dá)到了工藝要求值，這樣結(jié)晶出的葡萄糖晶體質(zhì)量好，收率也高。然后關(guān)閉冷媒水閥，把結(jié)晶好的3/4糖膏通過放料閥放入輸送螺旋，送到下一工序即分離工序的糖膏分配器，1/4預(yù)留等待下一個(gè)結(jié)晶周期開始，結(jié)晶過程結(jié)束。結(jié)晶工藝流程：濃縮脫色工藝－精密過濾器－板式換熱器－冷媒水進(jìn)水－板式換熱器－管道泵――結(jié)晶罐－分離器。

3、主要控制回路實(shí)現(xiàn)

降溫過程中的降溫曲線是在長期生產(chǎn)過程中根據(jù)不同的產(chǎn)品總結(jié)出來的獲得最佳收率的經(jīng)驗(yàn)曲線；降溫是通過夾套、盤管循環(huán)冷媒水進(jìn)行的，由于降溫過程的時(shí)間較長，從30~60h不等，加之溫度本身的滯后，因此控制難度較大。經(jīng)過反復(fù)摸索試驗(yàn)后。

結(jié)晶過程是整個(gè)生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵，它包括保溫和降溫兩個(gè)過程。根據(jù)用戶多年的生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)，對于不同的葡萄糖品種得出了各自不同的較為成熟的降溫曲線，由于結(jié)晶罐沒有加熱裝置，同時(shí)在保溫過程中冷媒水閥也是關(guān)閉的（即不需降溫），因此只能利用進(jìn)料溫度和不斷攪拌使?jié)馓菨{與結(jié)晶罐內(nèi)的晶種進(jìn)行充分均勻混合來維持。（這也是前面提到的進(jìn)料溫度需要一定的控制，根據(jù)不同的環(huán)境溫度設(shè)定不同的濃糖進(jìn)料控制溫度。）當(dāng)保溫時(shí)間到時(shí)，結(jié)晶罐的糖漿溫度也基本達(dá)到了45℃或預(yù)先設(shè)定的溫度，這時(shí)就可以進(jìn)入到下一過程——降溫過程了?！?/p>

為了使操作人員更好、更直觀地操作，在編程過程中，還可以使內(nèi)部時(shí)鐘和系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行每一步操作以及總操作的計(jì)時(shí)顯示，使操作人員在整個(gè)結(jié)晶過程中始終能夠看到每一個(gè)結(jié)晶罐的進(jìn)行狀態(tài)，如反應(yīng)時(shí)間、保溫時(shí)間以及進(jìn)行時(shí)間。同時(shí)還可以在不同階段使用聲光報(bào)警及時(shí)提醒操作人員注意，這樣就大大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。調(diào)節(jié)器接線    圖1

 

葡萄糖結(jié)晶，一般是根據(jù)產(chǎn)量的不同使用不同數(shù)量或體積的結(jié)晶罐，不同的結(jié)晶罐降溫過程只是存在著一定時(shí)間上的差異，其工藝管道和操作原理基本相同，這也就可以較好地實(shí)現(xiàn)程序的模塊化和通用性，因此在編程過程中我們使用AIFCS組態(tài)軟件組態(tài)王中的圖形化編程，先是通過程序編制，下傳給AI-808PAX3L1L1S4程序儀表，然后在各個(gè)不同的結(jié)晶罐程序中進(jìn)行控制，無論現(xiàn)場是有一個(gè)結(jié)晶罐還是十個(gè)或是幾十個(gè)，都可以重復(fù)引用，從而避免了重復(fù)程序而使得程序量增大，這樣既降低了編程人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)也降低了系統(tǒng)的運(yùn)算負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。近三個(gè)月的歷史趨勢記錄，為產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及事故分析提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料；

四、內(nèi)蒙古赤峰制藥葡萄糖結(jié)晶溫度控制系統(tǒng)軟件編輯功能規(guī)劃：

數(shù)據(jù)記錄表：

1、程序顯示主畫面為一個(gè)25排9列的表格，每一排顯示相對應(yīng)的罐的實(shí)時(shí)情況。

2、點(diǎn)擊罐號可進(jìn)入相對應(yīng)養(yǎng)晶及結(jié)晶曲線。

3、點(diǎn)擊運(yùn)行狀態(tài)可進(jìn)入對應(yīng)的AI－808P儀表的“運(yùn)行”、“暫停”、“停止”。

4、“運(yùn)行”對應(yīng)于“結(jié)晶運(yùn)行”。

5、“暫停”是中間狀態(tài)，如果在儀表程序運(yùn)行中暫停，儀表將停止在正在運(yùn)行的那一段，點(diǎn)擊“結(jié)晶運(yùn)行”可從暫停的地方繼續(xù)運(yùn)行程序。“停止”是結(jié)束狀態(tài)，如果在程序運(yùn)行中點(diǎn)擊“停運(yùn)”或“養(yǎng)晶運(yùn)行”會(huì)立即使程序停止，再點(diǎn)擊“結(jié)晶運(yùn)行”會(huì)使儀表從第一段開始重新運(yùn)行控溫程序。

6、“停止”對于AI－808P儀表是一個(gè)狀態(tài)，而對于結(jié)晶溫度控制包含有兩段一是養(yǎng)晶運(yùn)行二是停運(yùn)狀態(tài)，現(xiàn)在處理辦法是只有點(diǎn)擊“養(yǎng)晶運(yùn)行”才可以記錄一個(gè)養(yǎng)晶運(yùn)行的“啟動(dòng)時(shí)間”，同時(shí)開始計(jì)算顯示養(yǎng)晶的“累計(jì)時(shí)間”和記錄顯示養(yǎng)晶“實(shí)際值”。

7、在養(yǎng)晶運(yùn)行狀態(tài)時(shí)點(diǎn)擊“結(jié)晶運(yùn)行”可執(zhí)行AI－808P表的控溫程序運(yùn)行，同時(shí)記錄一個(gè)結(jié)晶運(yùn)行的“啟動(dòng)時(shí)間”（共3次），同時(shí)開始計(jì)算顯示結(jié)晶的“累計(jì)時(shí)間”和記錄顯示結(jié)晶“實(shí)際值”“理論值”“差值”“閥開度”“報(bào)警值”。

8、當(dāng)AI－808P儀表程序運(yùn)行完成后會(huì)自動(dòng)顯示“停運(yùn)”狀態(tài)，也可以在“結(jié)晶運(yùn)行”或“養(yǎng)晶運(yùn)行”時(shí)點(diǎn)擊“停運(yùn)”來停止儀表控溫程序的運(yùn)行（顯示“停運(yùn)”時(shí)會(huì)記錄一次“結(jié)束時(shí)間” ），“停運(yùn)”顯示后會(huì)提示是否要“清空”上一次運(yùn)行的時(shí)間記錄（包括啟動(dòng)時(shí)間、累計(jì)時(shí)間、修改時(shí)間、結(jié)束時(shí)間,同時(shí)把時(shí)間數(shù)據(jù)記錄到access數(shù)據(jù)庫）來準(zhǔn)備下一次運(yùn)行，點(diǎn)擊及清空。

9、報(bào)警按要求“↑表示正偏差報(bào)警，↓表示負(fù)偏差報(bào)警”。

10、養(yǎng)晶運(yùn)行－黃色，結(jié)晶運(yùn)行－綠色，停運(yùn)－紅色。

11、“程序參數(shù)”點(diǎn)擊可修改對應(yīng)的AI－808P儀表的程序參數(shù)，先按“讀取”把對應(yīng)的儀表的程序參數(shù)讀上來，然后修改完程序參數(shù)，確認(rèn)完成，點(diǎn)擊“下傳”可一次修改所有的程序參數(shù)，完成修改后要手動(dòng)讀取一次以確認(rèn)修改好的程序，然后關(guān)閉程序窗口。

12、“儀表參數(shù)”修改方法同上。（參數(shù)有多少會(huì)按需給出）

13、記錄曲線：

按要求“結(jié)晶運(yùn)行”72小時(shí)，，以溫度為X坐標(biāo)，以絕對時(shí)間（即實(shí)際時(shí)間）為Y坐標(biāo)。

結(jié)晶運(yùn)行實(shí)際值曲線和理論值曲線在一起顯示。曲線屏幕底色藍(lán)色，結(jié)晶運(yùn)行實(shí)際值曲線為白色，理論值曲線為紅色，每10秒刷新一次。

曲線記錄：

14、畫面總長72小時(shí)，每4小時(shí)一條縱線，橫坐標(biāo)時(shí)間按（時(shí)：分  日：月）顯示。曲線可放大縮小，可拖動(dòng)查詢范圍，有標(biāo)尺可查看指定時(shí)間位置的數(shù)據(jù)，有曲線列表可顯示。

15、曲線下的“所在罐運(yùn)行修改記錄表”，顯示本次本罐運(yùn)行的時(shí)間數(shù)據(jù)，“3次結(jié)晶啟動(dòng)時(shí)間”，“5次程序修改時(shí)間”，“結(jié)晶累計(jì)時(shí)間”，“結(jié)晶程序結(jié)束時(shí)間”。在表格上還顯示現(xiàn)在的電腦時(shí)間（用于打?。＃ǖ?點(diǎn)中的時(shí)間數(shù)據(jù)只在本次本罐結(jié)晶程序運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)顯示，保存數(shù)據(jù)到access數(shù)據(jù)庫,點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)記錄表”中隨“停運(yùn)”出現(xiàn)的“清空”按鈕時(shí)即被刪除）

16養(yǎng)晶運(yùn)行曲線、結(jié)晶運(yùn)行實(shí)際值曲線和理論值曲線數(shù)據(jù)可在歷史數(shù)據(jù)曲線窗口中添加了所需的變量名后按時(shí)間進(jìn)行查詢。

打?。?o:p>

1、結(jié)晶運(yùn)行程序運(yùn)行完成后，“停運(yùn)”出現(xiàn)時(shí)會(huì)提示手動(dòng)打印一張B5紙的記錄曲線時(shí)間表格，在“清空”前也可以手動(dòng)打印頁面，“清空”后表格時(shí)間數(shù)據(jù)就刪除了，曲線數(shù)據(jù)還在。

關(guān)于突然斷電：

1、斷電要關(guān)閉軟件及PC機(jī)（使用UPS），重啟后，把軟件運(yùn)行起來，結(jié)晶運(yùn)行實(shí)際值曲線和理論值曲線數(shù)據(jù)及時(shí)間數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。

2、“養(yǎng)晶啟動(dòng)時(shí)間”，“3次結(jié)晶啟動(dòng)時(shí)間”，“5次程序修改時(shí)間”，“養(yǎng)晶累計(jì)時(shí)間”，“結(jié)晶累計(jì)時(shí)間”，“結(jié)晶程序結(jié)束時(shí)間”會(huì)恢復(fù)。事后處理可以靠結(jié)晶運(yùn)行實(shí)際值曲線和理論值曲線數(shù)據(jù)和時(shí)間判斷，在斷電期間，絕對時(shí)間表會(huì)把以上2個(gè)關(guān)鍵數(shù)值至0，在歷史數(shù)據(jù)曲線窗口按時(shí)間查詢時(shí)可明顯觀察到這一情況，打印紙也可同時(shí)說明。

注意：

點(diǎn)擊“結(jié)晶運(yùn)行”后會(huì)先出現(xiàn)“停運(yùn)”，這是正?，F(xiàn)象。“養(yǎng)晶運(yùn)行”和“停運(yùn)”時(shí)儀表實(shí)際上都是停止?fàn)顟B(tài)。

五、軟件開發(fā)應(yīng)用

該系統(tǒng)是由宇電工控組態(tài)軟件AIFCS經(jīng)過二次開發(fā)而成的軟件產(chǎn)品，用戶無需系統(tǒng)組態(tài)即可直接使用。該軟件與宇光儀表配套使用共同構(gòu)成儀表總線系統(tǒng)，本工程與該軟件配套的儀表型號有AI808P。組態(tài)軟件采用下位機(jī)、上位機(jī)二層結(jié)構(gòu)體系，所有的控制信息與數(shù)據(jù)信息都在其上位機(jī)上統(tǒng)一管理、分配。在上位機(jī)上，可對工業(yè)現(xiàn)場連接的所有儀表進(jìn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和各項(xiàng)事務(wù)的處理。

軟件結(jié)構(gòu)

該軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為以下倆個(gè)部分：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理。

數(shù)據(jù)采集：系統(tǒng)從下位儀表采集測量值、設(shè)備狀態(tài)值等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并存入系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，以便日后數(shù)據(jù)查詢等使用。

數(shù)據(jù)處理：系統(tǒng)根據(jù)用戶要求從歷史數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)并完成指定的處理功能，包括歷史數(shù)據(jù)顯示、歷史曲線繪制、報(bào)表等。

六、軟件安裝

1、AIFCS的安裝：把光盤插入光驅(qū)讓它自動(dòng)運(yùn)行，顯示畫面后點(diǎn)擊“安裝AIFCS組態(tài)軟件”即可。如沒有自動(dòng)運(yùn)行，請瀏覽光盤點(diǎn)擊“INSTALL.EXE”。

2、放置文件夾：AIFCS安裝完成后把“赤峰制藥”文件包放在“AIFCS”安裝目錄下，并去掉文件包的只讀屬性。

3、搜索工程：點(diǎn)擊桌面上的AIFCS圖標(biāo)打開AIFCS軟件，點(diǎn)擊“搜索”路徑至AIFCS安裝目錄的“赤峰制藥”文件包點(diǎn)擊“確定”。

4、運(yùn)行工程：在確定儀表上電且通訊線連接正常，232/485串口轉(zhuǎn)換器插在COM1上后，在工程管理器中先選定工程“赤峰制藥”，點(diǎn)擊“運(yùn)行”即可。

七、軟件使用

軟件最先顯示的是縱觀所有儀表全局的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)記錄表。操作方法如下：圖2

 

㈠點(diǎn)擊“罐號”列可進(jìn)入對應(yīng)的結(jié)晶記錄曲線。

㈡點(diǎn)擊“運(yùn)行狀態(tài)”列可進(jìn)入每臺AI808P儀表的程序控制臺。操作順序：養(yǎng)晶運(yùn)行→結(jié)晶運(yùn)行→停運(yùn)。                 圖3

 

㈢安用戶需要可以執(zhí)行“程序暫停”也可以執(zhí)行“程序跳轉(zhuǎn)（OK）”，在程序運(yùn)行中可跳到其他程序段運(yùn)行。

㈣點(diǎn)擊“預(yù)覽程序”與儀表的程序運(yùn)行無關(guān)，可在需要時(shí)執(zhí)行。

㈤在一次完整的結(jié)晶程序運(yùn)行中，軟件最多記錄3次點(diǎn)擊“結(jié)晶運(yùn)行”的時(shí)間和5次點(diǎn)擊“程序跳轉(zhuǎn)（OK）”的時(shí)間。

㈥養(yǎng)晶運(yùn)行－數(shù)據(jù)黃色，結(jié)晶運(yùn)行－數(shù)據(jù)綠色，停運(yùn)－數(shù)據(jù)紅色

㈦報(bào)警按要求“↑表示正偏差報(bào)警，↓表示負(fù)偏差報(bào)警”。

㈧點(diǎn)擊控制條上最右邊的“×”可以關(guān)閉該控制條。

㈨點(diǎn)擊畫面右上角的“結(jié)晶程序修改”，可進(jìn)入儀表的程序參數(shù)表，輸入儀表的地址號后就可以任意修改24臺儀表內(nèi)的程序參數(shù)。 

程序升降溫曲線顯示：                            圖4

 

結(jié)晶溫度曲線記錄表

點(diǎn)擊“罐號”圖標(biāo)進(jìn)入每一罐葡萄糖結(jié)晶溫度72小時(shí)的記錄曲線圖，記錄了程序設(shè)定值和實(shí)時(shí)溫度值每15秒刷新一次，在不刷新的14秒中可當(dāng)歷史曲線使用(當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到曲線下方的按鈕上時(shí)會(huì)顯示每個(gè)按鈕的作用，如：曲線時(shí)間范圍的修改等)。圖中還包含有每罐結(jié)晶的各種時(shí)間數(shù)據(jù)，可供使用這者查看和打印。     圖5

 

使用該窗口時(shí)要注意：當(dāng)輸入儀表地址后，“儀表參數(shù)”會(huì)首先刷新，請等待60個(gè)變量都刷新后再點(diǎn)擊“讀取”，把參數(shù)載入“軟件參數(shù)”，然后再點(diǎn)擊修改“軟件參數(shù)”，確認(rèn)后再點(diǎn)擊“下傳”，確認(rèn)“儀表參數(shù)”已被修改后關(guān)閉窗口或繼續(xù)修改其他儀表的參數(shù)。

在溫度數(shù)據(jù)記錄表窗口進(jìn)入每罐的程序控制臺，點(diǎn)擊“預(yù)覽程序”就進(jìn)入如上窗口，右邊兩排會(huì)立即顯示該罐的儀表內(nèi)現(xiàn)存的30段程序的數(shù)值，等待它們?nèi)砍霈F(xiàn)后點(diǎn)擊“預(yù)覽程序曲線”計(jì)算機(jī)經(jīng)過幾秒的計(jì)算（需等待）會(huì)按斜率畫出一條和30段程序?qū)?yīng)的曲線（X軸溫度，Y軸分鐘），供用戶參考。

   八、補(bǔ)充說明

㈠ODBC設(shè)置：

開始 → 設(shè)置 → 控制面板 → 管理工具 → 數(shù)據(jù)源（ODBC）→ 用戶DSN → 添加 →Driver do Microsoft Access → 完成 → 數(shù)據(jù)源名：data  → 選擇 → 在選擇數(shù)據(jù)庫的窗口中找到拷貝到硬盤上“赤峰制藥”工程文件包 → 找到“結(jié)晶時(shí)間數(shù)據(jù)表.mdb” → 確定 → 確定 → 確定 。

    ㈡把光盤內(nèi)的工程文件包“赤峰制藥”拷貝到硬盤上，打開文件包，去掉文件包內(nèi)所有文件的只讀屬性。

㈢點(diǎn)擊“預(yù)覽程序曲線”后至少要等待10秒才能顯示設(shè)定曲線。（需要進(jìn)行30段的斜率運(yùn)算）

㈣所有罐結(jié)晶溫度曲線記錄表中的時(shí)間數(shù)據(jù)在程序結(jié)束后自動(dòng)保存到“赤峰制藥”工程文件包的“結(jié)晶時(shí)間數(shù)據(jù)表.mdb”以方便以后的手動(dòng)查詢。

㈤由于停電的原因沒有把打印設(shè)定成自動(dòng)打印。結(jié)晶完成后必須要在手動(dòng)打印畫面后才能進(jìn)行下一次程序的運(yùn)行，不然無法進(jìn)行下一步操作。（會(huì)提示結(jié)晶完成需要打?。ù蛴⊥瓿刹趴梢郧蹇諘r(shí)間數(shù)據(jù)）（打印要進(jìn)入曲線窗口，點(diǎn)擊打印后請等待幾秒后再做其他操作）

㈥結(jié)晶過程中如因停電原因要關(guān)閉軟件，重新啟動(dòng)軟件后“累計(jì)時(shí)間”會(huì)不再累計(jì)，此時(shí)需手動(dòng)先“程序暫停”然后“結(jié)晶運(yùn)行”，累計(jì)時(shí)間才會(huì)接著累計(jì)增加。

㈦要購買UPS，斷電后手動(dòng)關(guān)閉軟件及計(jì)算機(jī)，才會(huì)對數(shù)據(jù)記錄無影響。  圖6

 

九、控制系統(tǒng)調(diào)試

結(jié)晶罐現(xiàn)場的溫度測量采用一體化溫度變送器，輸入為標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓信號。使用時(shí)，通過操作站設(shè)定程序運(yùn)行曲線及有關(guān)量的設(shè)定值。系統(tǒng)工藝按照程序要求有關(guān)程序，進(jìn)行模糊PID的算法，對工藝閥門進(jìn)行控制，以達(dá)到被控對象恒定的要求。圖為系統(tǒng)程序設(shè)置調(diào)節(jié)操作平臺組圖。

1、儀表選型、參數(shù)表、調(diào)試方式

結(jié)晶罐程序控制儀表AI-808PFU5L5L5L5S增強(qiáng)型智能調(diào)節(jié)器。                                

    閥門反饋定位調(diào)試：有反饋信號時(shí)，設(shè)OPT=7儀表要自動(dòng)對閥門的位置進(jìn)行定位測量。測量時(shí)儀表先自動(dòng)將閥門完全關(guān)閉（注意：此時(shí)需要由閥門上的限位開關(guān)進(jìn)行定位），測量閥門全關(guān)時(shí)的閥位信號大小，然后再完全打開，測量閥門全開時(shí)閥位信號大小。儀表要求要求閥門完全關(guān)閉信號為0～1.5V之間。閥門完全打開時(shí)閥位反饋信號比閥門完全關(guān)閉時(shí)信號大1V以上才能滿足整定要求。整定完畢后儀表自動(dòng)設(shè)置設(shè)置OPT=6。此時(shí)可利用參數(shù)OPL及POH可以實(shí)現(xiàn)對閥門位置的上限及下限進(jìn)行軟件限制。

調(diào)試方式：手動(dòng)自整定

手動(dòng)自整定方法是先用手動(dòng)方式調(diào)節(jié)，等手動(dòng)調(diào)節(jié)基本穩(wěn)定后，再在手動(dòng)狀態(tài)下啟動(dòng)自整定，這樣儀表的輸出值將限制在當(dāng)前手動(dòng)值＋10%及－10%的范圍而不是OPL及OPH定義的范圍，從而避免了生產(chǎn)現(xiàn)場不允許的變頻器大幅度變化現(xiàn)象。

模塊X3電流輸出4～20mA、模塊L2開關(guān)量報(bào)警輸出、模塊S4通訊口 參數(shù)設(shè)置表  圖7

 

在使用過程中AI調(diào)節(jié)器 結(jié)合PID調(diào)節(jié)、自學(xué)習(xí)及模糊控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)自整定。由于自整定執(zhí)行時(shí)采用位式調(diào)節(jié)，其輸出將定位在由參數(shù)OPL及OPH定義的位置。在一些輸出不允許大幅度變化的場合，如某些執(zhí)行器變頻器、調(diào)節(jié)閥的場合，常規(guī)的自整定并不適宜。

程序曲線的編排；程序表調(diào)節(jié)器可用于按一定時(shí)間規(guī)律自動(dòng)改變給定值進(jìn)行控制的場合。具有50段程序編程功能，可設(shè)置任意大小的給定值升、降斜率；具有跳轉(zhuǎn)（目標(biāo)段只限于前30段）、運(yùn)行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運(yùn)行中修改程序；具有二路事件輸出功能?？赏ㄟ^報(bào)警輸出控制其他設(shè)備聯(lián)鎖動(dòng)作，進(jìn)一步提高設(shè)備自動(dòng)化能力；具有停電處理模式、測量值啟動(dòng)功能及準(zhǔn)備功能，使程序執(zhí)行更有效率及更完善。

調(diào)試應(yīng)用：

結(jié)晶罐溫度程序控制器AI-808PFX3L1L1S4對罐溫按溫度－時(shí)間－溫度的格式來程序升溫，在使用過程中首先要自整定，目前AI儀表自整定采用的是AI人工智能調(diào)節(jié)算法是采用模糊規(guī)則進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的一種新型算法，在誤差大時(shí)，運(yùn)用模糊算法調(diào)節(jié)，以消除PID飽和積分現(xiàn)象，當(dāng)誤差趨小時(shí)，采用改進(jìn)后的PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶被控對象的部分特征以使效果最優(yōu)化。具有無超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡單、對復(fù)雜對象也能獲得較好的控制效果等特點(diǎn)。在使用過程中AI調(diào)節(jié)器 結(jié)合PID調(diào)節(jié)、自學(xué)習(xí)及模糊控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自整定/自適應(yīng)功能及無欠調(diào)的精確調(diào)節(jié)，性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器。

程序調(diào)節(jié)器可用于按一定時(shí)間規(guī)律自動(dòng)改變給定值進(jìn)行控制的場合。可設(shè)置任意大小的給定值升、降斜率；具有跳轉(zhuǎn)（目標(biāo)段只限于前30段）、運(yùn)行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運(yùn)行中修改程序；具有二路事件輸出功能。可通過報(bào)警輸出控制其他設(shè)備聯(lián)鎖動(dòng)作，進(jìn)一步提高設(shè)備自動(dòng)化能力；具有停電處理模式、測量值啟動(dòng)功能及準(zhǔn)備功能，使程序執(zhí)行更有效率及更完善。

當(dāng)曲線擬合出現(xiàn)PV值跟不上程序設(shè)定曲線SV值時(shí)，可采用曲線擬合技術(shù)：曲線擬合是AI-708P/808P型儀表采用的一種控制技術(shù)，由于控制對象通常具有時(shí)間滯后的特點(diǎn)，所以儀表對線性升、降溫及恒溫曲線在折點(diǎn)處自動(dòng)平滑化，平滑程度與系統(tǒng)的滯后時(shí)間參數(shù)t有關(guān)，t越大，則平滑程度也越大，反之越小?？刂茖ο蟮臏髸r(shí)間(如熱慣性)越小，則程序控制效果越好。按曲線擬合方式處理程序曲線，可以避免出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象。注意：曲線擬和的特性使程序控制在線性程序升溫時(shí)產(chǎn)生固定的負(fù)偏差，在線性降溫時(shí)產(chǎn)生固定的正偏差，該偏差值大小與滯后時(shí)間（t）和升（降）溫速率成正比。這是正常的現(xiàn)象。

十、結(jié)束語

在系統(tǒng)投運(yùn)后，經(jīng)過一年半時(shí)間的運(yùn)行，也進(jìn)行了不斷的程序改進(jìn)和參數(shù)的調(diào)整，基本上達(dá)到了預(yù)期的控制效果：在工藝正常情況下，自動(dòng)投運(yùn)率達(dá)到了95%以上；

用戶各項(xiàng)目工藝指標(biāo)達(dá)到了較高水平，控制精度能夠穩(wěn)定在±1℃之內(nèi)；產(chǎn)品質(zhì)量和收率也有了較大的提高。