国内的马铃薯淀粉现代加工技术起步较晚，规模相对较小。80%的淀粉企业每小时处理5-15吨马铃薯原料，而且都是靠人工凭经验去生产操作。这样造成人为因素比较多，增加了管理的难度，而且也造成了生产和淀粉质量的不稳定性。
一般淀粉厂的淀粉质量都在国家一级标准以下，淀粉的收率在85%-90%之间，而且这些淀粉厂每加工1吨马铃薯就要消耗5-10吨水。这样也造成了严重的水资源浪费，另外，给下面的污水处理造成了比较大的压力，甚至很多小厂没有污水处理系统，引起了比较大的环境污染。近年来,自动化控制系统越来越多应用于国内淀粉生产线的控制，因为传统的淀粉生产线的控制由继电控制系统完成，继电控制系统的缺点是体积庞大，控制接线复杂，故障率高，可靠性及灵活性差。
相比较而言，自动化控制系统具有设计组态灵活性好，生产数据采集准确，控制管理功能强大，系统运行稳定可靠性高，系统维护简单，数据通信交换及时，动态响应快等优点。
一、采用自动化控制的马铃薯淀粉加工厂(以每小时处理30吨马铃薯原料计算)，它的主要生产性能指标如下：
1、淀粉总收率≥92%，淀粉的质量80%达到国家优级标准；
2、每加工1吨马铃薯消耗的水量≤2吨；
3、每班的操作工人大约8-10人，而且大大降低工人的劳动强度。
从这些数据，可以看出自动化控制的使用，的确给企业带来了比较大的经济利益。
二、自动化控制系统的功能
2.1、 可实现的控制功能：利用国内外先进的工业控制软件、根据工艺控制的要求编制的程序可实现：
2.1.1、全车间的自动启动与停止：
根据客户要求和不同的工艺需求，可使全车间或分工段按设定的程序，以相应的时间间隔和顺序启动或停止设备运行，单键操作即可启动或停止全车间或全工段的设备运行，避免人为失误的存在；
2.1.2、设备异常的自动处理：
设备出现异常时按照设定好的连锁关系进行处理，如部分停车或全部停车，并改变相应的工艺控制点的设定，及时将异常的损失降低到最低点。具有及时性、准确性。
2.1.3、根据人为设定的连锁关系控制设备的开停：
将相应的设备关联起来，利用一项或多项参数自动控制设备和控制点，如将罐的料位与搅拌和浆料泵连锁，根据罐的料位控制浆料的搅拌和浆料泵的自动开停和工作。
2.1.4、工艺控制点的调整：
通过工艺控制点数值的简单设置，控制工艺按照预定的方案运行。其调整的过程为：设定完设定值(SV)后，PC及PLD将自动、平稳地调节输出值，使调节阀门发生动作，最终使实际值(PV)达到设定值(SV)；具有自动、准确、及时等优点；
2.1.5、自动、手动的转换设定值(SV)：
为方便操作及意外处理，自控程序均设有设备、控制点的手动、自动控制，可在实时控制中自如地选择，实现无扰切换。
2.1.6、自动进行CIP(就地清洗系统)的操作：
为配合工艺要求，自控程序中设有与正常开停车不同的CIP程序，从而保证了车间全部自动控制的实现。
2.2、 其它辅助功能
2.2.1、多级开放参数：
一级开放的参数为正常的操作参数，如设备的开停、设定点的SV值等，二级开放的为设备之间的连锁控制程序，三级开放的参数为自控设备之间的通讯协议等，四级开放的的参数为工控软件的主程序。
客户可根据需要设置不同的操作权限，用不同的密码等方式进行保护。
2.2.2、远程监控：
通过用户自己的局域网或Internet互联网可将实时的控制画面、实时曲线、历史曲线发送到远离车间的远程监测点，便于领导及时掌握车间的生产情况及生产进度等情况。
2.2.3、远程协助：
若生产中出现本单位技术人员无法解决的问题，可通过Internet互联网与计算机联网，将当前的生产控制画面同步传输到，技术人员可直接参与操作与控制，协同解决问题。
2.2.4、车间运行情况的记录：
所采用的工控程序中可产生详细的报表、实时曲线、历史曲线及设备运行记录，为事故的处理作了详细的记录
2.2.5、与其它具备单片等程序控制的连接：
配备的工控计算机及PLC具有完备的计算机接口，可方便地与其它设备如包装机、工控仪表和密度计等连接。
2.2.6、完备的后备操作方法：
当自动控制系统异常时，有以下几种后备方法：
①、当计算机、PLC等出问题时可直接在控制柜上的PID调节仪上进行工艺控制点的操作，利用现场开关开停设备，相比之下少了连锁控制、报表等功能；
②、当计算机、PLC、PID调节仪等出问题时可直接利用调节阀门手操器、设备的现场开关等继续生产；
③、当检测单元的仪表或执行机构的阀门等出问题时，可参考现场显示的仪表如压力表等，或者用化验出的取样口处的物料情况作为参考值；
④、当执行机构的阀门等出问题时，可全部打开调节阀门后用其后的手动阀门调节。从以上的措施可看出即使自控系统瘫痪也不会使生产停顿下来，从而使用户在短暂的生产期内保持连续生产。
2.2.7、声光报警的输出：
对任意的控制点，均可设定多个报警点，并以不同的方式发出声光报警；利用现代计算机的强大的多媒体功能，可外接声光报警，以引起操作人员的注意或与计算机的控制同步。
2.3、计算机控制的优势
2.3.1、稳定的产品质量：
由于采用编制好程序的计算机进行生产控制，避免了人为因素的影响及误操作，可以保持连续、稳定、高效的生产，提高生产效率。
2.3.2、提高收率：
由于频繁的开停车是淀粉流失最严重的原因，采用计算机控制的生产过程连续、稳定、高效，避免了频繁的开停车，因此大大提高了收率，
2.3.3、生产更多的优质产品：
由于开、停车期间淀粉产品的质量往往不达标，采用计算机控制的生产过程避免了频繁的开停车，并且连续、稳定的生产过程避免了淀粉产品的质量波动，从而提高了生产优质产品的几率，从而提高产出比，可为企业创造更高的利润；
2.3.4、节省人力资源及培训费用：
由于负责编制控制程序的工艺工程师们均是多年从事淀粉生产线调试、生产的人员，程序中的技术含量非常高，在计算机控制生产时相当于多名专家级别的人员在操作，因此大大节省了从事生产的工人的数量，比不使用计算机控制的同类型车间可节省70-80%的人力，并且大幅度地降低工人的劳动强度；
2.3.5、中央集中控制：
实现中央集中控制不但降低工人的操作强度，而且更有利于协调、意外情况的处理，便于管理。
三、自动化控制系统的组成
检测单元、运算单元、执行机构三部分。
3.1、检测单元：
3.1.1、组成：
在管道上加装压力、温度、密度、流量、PH计等传感器，在罐及容器上加装液位计、料位开关等，在MCC(电机配电中心)的动力配电柜中加装电流变换器等、在电磁调速电机、变频调速电机等控制转速的设备上增加计算机控制接口，并且可根据客户的实力及要求加装厂区及车间的自动监控系统，作为辅助监控、检测；
3.1.2、功能：
采集压力、温度、密度、流量、PH计、液位、料位、转速电流等信号，送往OCC(中央控制室)，从而监测设备的运转、工艺控制点的运行情况；
3.2、运算单元：
3.2.1、组成：
由高性能的工业控制计算机(PC)、PLC(可编程程序控制器)、PID(比例、积分、微分)调节仪等组成。
3.2.2、功能：
利用PC的强大功能，将检测单元采集的数据进行汇总，经过自动分析后依据人工设定的连锁关系可以对设备的开停、转速等进行自动控制，或自动设定控制点的工艺值也可根据设定值自动调整调节阀的开度值及电磁阀的开关，并可存储所采集的数据。
3.3、执行单元：
3.3.1、组成：
对工艺控制点的控制由气动调节阀、气动三通阀、电磁阀等完成，由计算机和PLC发出的、到设备动力配电柜的指令可直接控制接触器、调速器等，从而实现对设备(主要是电机)的开停、转速等控制功能；
3.3.2、功能：
将OCC送来的信号转换成阀门、电机等动作的开停和设定值，从而实现对生产线的自动控制。
网友评论