淺談AI程序型儀表在葡萄糖生產(chǎn)結(jié)晶控制中的應(yīng)用
出處：12864 發(fā)布于：2011-09-01 14:29:26
一、概述：
葡萄糖又稱為玉米葡糖、玉蜀黍糖，甚至簡稱為葡糖，是自然界分布廣且為重要的一種單糖，它是一種多羥基醛。純凈的葡萄糖為無色晶體，有甜味但甜味不如蔗糖，宜溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。葡萄糖在生物學領(lǐng)域具有重要地位，是活細胞的能量來源和新陳代謝中間產(chǎn)物。植物可通過光合作用產(chǎn)生葡萄糖。在糖果制造業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。葡萄糖是常見的六碳單糖，又稱右旋糖。以游離或結(jié)合的形式，廣泛存在于生物界。葡萄、無花果等甜果及蜂蜜中，游離的葡萄糖含量較多。正常人血漿中葡萄糖含量為3.89~6.11mmol/L,尿中一般不含游離葡萄糖，糖尿病患者尿中的含量變化較大。血液或尿中游離葡萄糖含量的測定，是臨床常規(guī)檢驗的一個項目。結(jié)合的葡萄糖主要存在于糖原、淀粉、纖維素、半纖維素等多糖中；一些寡糖如：麥芽糖、蔗糖、乳糖以及各種形式的糖苷中也含有葡萄糖。大多數(shù)生物具有酶系統(tǒng)可分解D-葡萄糖以取得能量的能力。在活細胞中，例如哺乳動物的肌肉細胞或單細胞的酵母細胞中，葡萄糖先后經(jīng)過不需氧的糖酵解途徑、需氧的三羧酸循環(huán)以及生物氧化過程生成二氧化碳和水，釋放出較多的能量，以ATP（三磷酸腺苷）形式貯存起來，供生長、運動等生命活動之需。在無氧的情況下，葡萄糖僅僅被分解生成乳酸或乙醇，釋放出的能量少得多；釀酒是無氧分解的過程。工業(yè)上，用酸或酶水解淀粉制得的葡萄糖可用做食品、制酒、制藥等工業(yè)生產(chǎn)的原料。
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。
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)，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)焦糖色素。
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)的自動化、連續(xù)化水平也有了很大的提高，各個生產(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)或準備在其生產(chǎn)過程中采用DCS控制生產(chǎn)過程。
二、計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計：
系統(tǒng)采用宇電AIFCS現(xiàn)場總線型計算機監(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計算機監(jiān)控系統(tǒng)。AI儀表相當于現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的各個控制單元，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，可在上位機上實現(xiàn)100%儀表功能操作如實時讀取測量值、給定值、設(shè)置參數(shù)、自動/手動無擾動切換、調(diào)整手動輸出值、啟動/運行/停止程序，并具備開關(guān)量輸入/輸出操作能力?，F(xiàn)場總線是指以工廠內(nèi)的測量和控制機器間的數(shù)字通訊為主的網(wǎng)絡(luò)，也稱現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。也就是將傳感器、各種操作終端和控制器間的通訊及控制器之間的通訊進行特化的網(wǎng)絡(luò)。原來這些機器間的主體配線是ON/OFF、接點信號和模擬信號，通過通訊的數(shù)字化，使時間分割、多重化、多點化成為可能，從而實現(xiàn)高性能化、高可靠化、保養(yǎng)簡便化、節(jié)省配線（配線的共享）。是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。
采用AIBUS協(xié)議的AI儀表在9600波特率下能在40ms內(nèi)向上位機傳送4個重要數(shù)據(jù)，比采用MODBUS協(xié)議的進口儀表速度高3-10倍以上，因此即使采用廉價的RS485通訊，AIFCS也具備如DCS或FF、PROFIDBUS等高價現(xiàn)場總線系統(tǒng)同等的使用效果，并可以組建大型系統(tǒng)，而不象通常進口儀表那樣只能應(yīng)用于小型系統(tǒng)。
整個系統(tǒng)分為管理層、操作站和工業(yè)現(xiàn)場3個層級，也可只分操作站和工業(yè)現(xiàn)場兩個層級。 管理層可提供工廠領(lǐng)導(dǎo)瀏覽現(xiàn)場實時工況畫面，也可進行如使用權(quán)限、系統(tǒng)配置等設(shè)置；操作站供儀表班組和技術(shù)人員進行計算機實時監(jiān)控；萬一計算機系統(tǒng)發(fā)生故障時，儀表操作人員可依傳統(tǒng)儀表使用方法直接操作儀表。
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、溫度和時間下進行糖化，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、運動結(jié)晶等過程進行精制提純，然后再經(jīng)過分離、氣流干燥、流化床降溫、過篩、自動包裝過秤、塑合封口、噴碼、計數(shù)、自動入庫等工序，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。
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入板式換熱器冷卻，冷卻后的糖漿經(jīng)流量計進行計量后注入結(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)留的晶種進行充分混合，保溫時間一到，糖漿的溫度也基本穩(wěn)定到了降溫開始的溫度，這時就可以根據(jù)不同的產(chǎn)品品種選擇不同的降溫曲線進行降溫控制。攪拌繼續(xù)進行，在這段時間內(nèi)通過冷媒水的回水溫度對回水閥進行調(diào)整，使降溫過程嚴格按照降溫曲線進行，當設(shè)定的降溫時間到時，葡萄糖液溫度也達到了工藝要求值，這樣結(jié)晶出的葡萄糖晶體質(zhì)量好，收率也高。
主要控制回路實現(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)出來的獲得收率的經(jīng)驗曲線；降溫是通過夾套、盤管循環(huán)冷媒水進行的，由于降溫過程的時間較長，從30～60h不等，加之溫度本身的滯后，因此控制難度較大。
結(jié)晶過程是整個生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵，它包括保溫和降溫兩個過程。根據(jù)用戶多年的生產(chǎn)操作經(jīng)驗，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），因此只能利用進料溫度和不斷攪拌使?jié)馓菨{與結(jié)晶罐內(nèi)的晶種進行充分均勻混合來維持。
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)部時鐘和系統(tǒng)時間進行每一步操作以及總操作的計時顯示，使操作人員在整個結(jié)晶過程中始終能夠看到每一個結(jié)晶罐的進行狀態(tài)。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，然后在各個不同的結(jié)晶罐程序中進行控制，無論現(xiàn)場是有一個結(jié)晶罐還是十個或是幾十個，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度，同時也降低了系統(tǒng)的運算負荷，實現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行。溶質(zhì)從溶液中析出的過程，可分為晶核生成（成核）和晶體生長兩個階段，兩個階段的推動力都是溶液的過飽和度（溶液中溶質(zhì)的濃度超過其飽和溶解度之值）。晶核的生成有三種形式：即初級均相成核、初級非均相成核及二次成核。在高過飽和度下，溶液自發(fā)地生成晶核的過程，稱為初級均相成核；溶液在外來物（如大氣中的微塵）的誘導(dǎo)下生成晶核的過程，稱為初級非均相成核；而在含有溶質(zhì)晶體的溶液中的成核過程，稱為二次成核。二次成核也屬于非均相成核過程，它是在晶體之間或晶體與其他固體（器壁、攪拌器等）碰撞時所產(chǎn)生的微小晶粒的誘導(dǎo)下發(fā)生的。
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25排9列的表格，每一排顯示相對應(yīng)的罐的實時情況。
2、點擊罐號可進入相對應(yīng)養(yǎng)晶及結(jié)晶曲線。
3、點擊運行狀態(tài)可進入對應(yīng)的AI－808P儀表的“運行”、“暫?！?、“停止”。
4、“運行”對應(yīng)于“結(jié)晶運行”。
5、“暫停”是中間狀態(tài)，如果在儀表程序運行中暫停，儀表將停止在正在運行的那一段，點擊“結(jié)晶運行”可從暫停的地方繼續(xù)運行程序?！巴Ｖ埂笔墙Y(jié)束狀態(tài)，如果在程序運行中點擊“停運”或“養(yǎng)晶運行”會立即使程序停止，再點擊“結(jié)晶運行”會使儀表從段開始重新運行控溫程序。
6、“停止”對于AI－808P儀表是一個狀態(tài)，而對于結(jié)晶溫度控制包含有兩段一是養(yǎng)晶運行二是停運狀態(tài)，現(xiàn)在處理辦法是只有點擊“養(yǎng)晶運行”才可以記錄一個養(yǎng)晶運行的“啟動時間”，同時開始計算顯示養(yǎng)晶的“累計時間”和記錄顯示養(yǎng)晶“實際值”。
7、在養(yǎng)晶運行狀態(tài)時點擊“結(jié)晶運行”可執(zhí)行AI－808P表的控溫程序運行，同時記錄一個結(jié)晶運行的“啟動時間”（共3次），同時開始計算顯示結(jié)晶的“累計時間”和記錄顯示結(jié)晶“實際值”“理論值”“差值”“閥開度”“報警值”。
8、當AI－808P儀表程序運行完成后會自動顯示“停運”狀態(tài)，也可以在“結(jié)晶運行”或“養(yǎng)晶運行”時點擊“停運”來停止儀表控溫程序的運行（顯示“停運”時會記錄“結(jié)束時間” ），“停運”顯示后會提示是否要“清空”上運行的時間記錄來準備下運行，點擊及清空。
9、報警按要求“↑表示正偏差報警，↓表示負偏差報警”。
10、養(yǎng)晶運行－黃色，結(jié)晶運行－綠色，停運－紅色。
11、“程序參數(shù)”點擊可修改對應(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)，確認完成，點擊“下傳”可修改所有的程序參數(shù)，完成修改后要手動讀取以確認修改好的程序，然后關(guān)閉程序窗口。
12、“儀表參數(shù)”修改方法同上。（參數(shù)有多少會按需給出）
13、記錄曲線：
按要求“結(jié)晶運行”72小時，以溫度為X坐標，以時間（即實際時間）為Y坐標。
結(jié)晶運行實際值曲線和理論值曲線在一起顯示。曲線屏幕底色藍色，結(jié)晶運行實際值曲線為白色，理論值曲線為紅色，每10秒刷新。
曲線記錄：
14、畫面總長72小時，每4小時一條縱線，橫坐標時間按（時：分 日：月）顯示。曲線可放大縮小，可拖動查詢范圍，有標尺可查看指定時間位置的數(shù)據(jù)，有曲線列表可顯示。
15、曲線下的“所在罐運行修改記錄表”，顯示本次本罐運行的時間數(shù)據(jù)，“3次結(jié)晶啟動時間”，“5次程序修改時間”，“結(jié)晶累計時間”，“結(jié)晶程序結(jié)束時間”。在表格上還顯示現(xiàn)在的電腦時間（用于打印）。（第4點中的時間數(shù)據(jù)只在本次本罐結(jié)晶程序運行時實時顯示，保存數(shù)據(jù)到access數(shù)據(jù)庫，點擊“數(shù)據(jù)記錄表”中隨“停運”出現(xiàn)的“清空”按鈕時即被刪除）
16、養(yǎng)晶運行曲線、結(jié)晶運行實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間進行查詢。
打?。?/STRONG>
1、結(jié)晶運行程序運行完成后，“停運”出現(xiàn)時會提示手動打印一張B5紙的記錄曲線時間表格，在“清空”前也可以手動打印頁面，“清空”后表格時間數(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（使用UPS），重啟后，把軟件運行起來，結(jié)晶運行實際值曲線和理論值曲線數(shù)據(jù)及時間數(shù)據(jù)不會丟失。
2、“養(yǎng)晶啟動時間”，“3次結(jié)晶啟動時間”，“5次程序修改時間”，“養(yǎng)晶累計時間”，“結(jié)晶累計時間”，“結(jié)晶程序結(jié)束時間”會恢復(fù)。事后處理可以靠結(jié)晶運行實際值曲線和理論值曲線數(shù)據(jù)和時間判斷，在斷電期間，時間表會把以上2個關(guān)鍵數(shù)值至0，在歷史數(shù)據(jù)曲線窗口按時間查詢時可明顯觀察到這一情況，打印紙也可同時說明。
注意：
點擊“結(jié)晶運行”后會先出現(xiàn)“停運”，這是正?，F(xiàn)象。“養(yǎng)晶運行”和“停運”時儀表實際上都是停止狀態(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、上位機二層結(jié)構(gòu)體系，所有的控制信息與數(shù)據(jù)信息都在其上位機上統(tǒng)一管理、分配。組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(tǒng)（RTU System,Remote Terminal Unit）。組態(tài)軟件在國內(nèi)是一個約定俗成的概念，并沒有明確的定義，它可以理解為“組態(tài)式監(jiān)控軟件”。 “組態(tài)（Configure）”的含義是“配置”、“設(shè)定”、“設(shè)置”等意思，是指用戶通過類似“搭積木”的簡單方式來完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫計算機程序，也就是所謂的“組態(tài)”。它有時候也稱為“二次開發(fā)”，組態(tài)軟件就稱為“二次開發(fā)平臺”。 “監(jiān)控（Supervisory Control）”，即“監(jiān)視和控制”，是指通過計算機信號對自動化設(shè)備或過程進行監(jiān)視、控制和管理。
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)值等實時數(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、報表等。
六、軟件安裝
1、AIFCS的安裝：把光盤插入光驅(qū)讓它自動運行，顯示畫面后點擊“安裝AIFCS組態(tài)軟件”即可。如沒有自動運行，請瀏覽光盤點擊“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：點擊桌面上的AIFCS圖標打開AIFCS軟件，點擊“搜索”路徑至AIFCS安裝目錄的“赤峰制藥”文件包點擊“確定”。
4、運行工程：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”，點擊“運行”即可。
七、軟件使用
軟件顯示的是縱觀所有儀表全局的實時溫度數(shù)據(jù)記錄表。操作方法如下：圖2：
?、妩c擊“罐號”列可進入對應(yīng)的結(jié)晶記錄曲線。
㈡點擊“運行狀態(tài)”列可進入每臺AI808P儀表的程序控制臺。操作順序：養(yǎng)晶運行→結(jié)晶運行→停運。 圖3：
㈢安用戶需要可以執(zhí)行“程序暫?！币部梢詧?zhí)行“程序跳轉(zhuǎn)（OK）”，在程序運行中可跳到其他程序段運行。
㈣點擊“預(yù)覽程序”與儀表的程序運行無關(guān)，可在需要時執(zhí)行。
?、樵谕暾慕Y(jié)晶程序運行中，軟件多記錄3次點擊“結(jié)晶運行”的時間和5次點擊“程序跳轉(zhuǎn)（OK）”的時間。
?、牮B(yǎng)晶運行－數(shù)據(jù)黃色，結(jié)晶運行－數(shù)據(jù)綠色，停運－數(shù)據(jù)紅色
㈦報警按要求“↑表示正偏差報警，↓表示負偏差報警”。
?、禳c擊控制條上右邊的“×”可以關(guān)閉該控制條。
?、睃c擊畫面右上角的“結(jié)晶程序修改”，可進入儀表的程序參數(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
點擊“罐號”圖標進入每一罐葡萄糖結(jié)晶溫度72小時的記錄曲線圖，記錄了程序設(shè)定值和實時溫度值每15秒刷新，在不刷新的14秒中可當歷史曲線使用（當鼠標移動到曲線下方的按鈕上時會顯示每個按鈕的作用，如：曲線時間范圍的修改等）。圖中還包含有每罐結(jié)晶的各種時間數(shù)據(jù)，可供使用這者查看和打印。圖5：
使用該窗口時要注意：當輸入儀表地址后，“儀表參數(shù)”會首先刷新，請等待60個變量都刷新后再點擊“讀取”，把參數(shù)載入“軟件參數(shù)”，然后再點擊修改“軟件參數(shù)”，確認后再點擊“下傳”，確認“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)記錄表窗口進入每罐的程序控制臺，點擊“預(yù)覽程序”就進入如上窗口，右邊兩排會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)后點擊“預(yù)覽程序曲線”計算機經(jīng)過幾秒的計算（需等待）會按斜率畫出一條和30段程序?qū)?yīng)的曲線（X軸溫度，Y軸分鐘），供用戶參考。
八、補充說明
?、錙DBC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。（需要進行30段的斜率運算）
㈣所有罐結(jié)晶溫度曲線記錄表中的時間數(shù)據(jù)在程序結(jié)束后自動保存到“赤峰制藥”工程文件包的“結(jié)晶時間數(shù)據(jù)表。mdb”以方便以后的手動查詢。
?、橛捎谕ｋ姷脑驔]有把打印設(shè)定成自動打印。結(jié)晶完成后必須要在手動打印畫面后才能進行下程序的運行，不然無法進行下一步操作。（會提示結(jié)晶完成需要打?。ù蛴⊥瓿刹趴梢郧蹇諘r間數(shù)據(jù)）（打印要進入曲線窗口，點擊打印后請等待幾秒后再做其他操作）。
?、杲Y(jié)晶過程中如因停電原因要關(guān)閉軟件，重新啟動軟件后“累計時間”會不再累計，此時需手動先“程序暫?！比缓蟆敖Y(jié)晶運行”，累計時間才會接著累計增加。
?、胍徺IUPS，斷電后手動關(guān)閉軟件及計算機，才會對數(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，輸入為標準電流或電壓信號。使用時，通過操作站設(shè)定程序運行曲線及有關(guān)量的設(shè)定值。系統(tǒng)工藝按照程序要求有關(guān)程序，進行模糊PID的算法，對工藝閥門進行控制，以達到被控對象恒定的要求。目前工業(yè)自動化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標志。同時，控制理論的發(fā)展也經(jīng)歷了古典控制理論、現(xiàn)代控制理論和智能控制理論三個階段。智能 控制的典型實例是模糊全自動洗衣機等。自動控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器 （儀表）已經(jīng)很多，產(chǎn)品已在工程實際中得到了廣泛的應(yīng)用，有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品，各大公司均開發(fā)了具有PID參數(shù)自整定功能的智能調(diào)節(jié)器 （intelligent regulator），其中PID控制器參數(shù)的自動調(diào)整是通過智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來實現(xiàn)。有利用PID控制實現(xiàn)的壓力、溫度、流量、液位控制 器，能實現(xiàn)PID控制功能的可編程控制器（PLC），還有可實現(xiàn)PID控制的PC系統(tǒng)等等。 可編程控制器（PLC） 是利用其閉環(huán)控制模塊來實現(xiàn)PID控制，而可編程控制器（PLC）可以直接與ControlNet相連，如Rockwell的PLC-5等。還有可以實現(xiàn) PID控制功能的控制器，如Rockwell 的Logix產(chǎn)品系列，它可以直接與ControlNet相連，利用網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)其遠程控制功能。 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增強型智能調(diào)節(jié)。
閥門反饋定位調(diào)試：有反饋信號時，設(shè)OPT=7儀表要自動對閥門的位置進行定位測量。測量時儀表先自動將閥門完全關(guān)閉（注意：此時需要由閥門上的限位開關(guān)進行定位），測量閥門全關(guān)時的閥位信號大小，然后再完全打開，測量閥門全開時閥位信號大小。
調(diào)試方式：手動自整定
手動自整定方法是先用手動方式調(diào)節(jié)，等手動調(diào)節(jié)基本穩(wěn)定后，再在手動狀態(tài)下啟動自整定，這樣儀表的輸出值將限制在當前手動值＋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)、自學習及模糊控制技術(shù)，實現(xiàn)了手動自整定。由于自整定執(zhí)行時采用位式調(diào)節(jié)，其輸出將定位在由參數(shù)OPL及OPH定義的位置。
程序曲線的編排；程序表調(diào)節(jié)器可用于按一定時間規(guī)律自動改變給定值進行控制的場合。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)（目標段只限于前30段）、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運行中修改程序；具有二路事件輸出功能。
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)則進行PID調(diào)節(jié)的一種新型算法，在誤差大時，運用模糊算法調(diào)節(jié)，以消除PID飽和積分現(xiàn)象，當誤差趨小時，采用改進后的PID算法進行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動學習和記憶被控對象的部分特征以使效果化。
程序調(diào)節(jié)器可用于按一定時間規(guī)律自動改變給定值進行控制的場合?？稍O(shè)置任意大小的給定值升、降斜率；具有跳轉(zhuǎn)（目標段只限于前30段）、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運行中修改程序；具有二路事件輸出功能。
當曲線擬合出現(xiàn)PV值跟不上程序設(shè)定曲線SV值時，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間滯后的特點，所以儀表對線性升、降溫及恒溫曲線在折點處自動平滑化，平滑程度與系統(tǒng)的滯后時間參數(shù)t有關(guān)，t越大，則平滑程度也越大，反之越小。
十、結(jié)束語
在系統(tǒng)投運后，經(jīng)過一年半時間的運行，也進行了不斷的程序改進和參數(shù)的調(diào)整，基本上達到了預(yù)期的控制效果：在工藝正常情況下，自動投運率達到了95%以上；
用戶各項目工藝指標達到了較高水平，控制能夠穩(wěn)定在±1℃之內(nèi)；產(chǎn)品質(zhì)量和收率也有了較大的提高。
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