[发明专利]模拟移动床色谱装置的智能化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及模拟移动床色谱装置的智能化控制方法。

背景技术

模拟移动床（SMB）色谱分离技术是一种现代化分离技术，具有分离能力强，设备结构小，投资成本低，便于实现自动控制，并分别有利于分离热敏性及难以分离的物系等优点，在制备色谱技术中最适用于进行连续性大规模工业化生产。模拟移动床色谱技术是对批处理技术的革新，因此所有使用简单批处理色谱的领域包括生物化工厂、精细化工、药厂、油厂、食品厂及其它化工领域都是模拟移动床色谱应用的市场，但是对于企业来说，模拟移动床色谱分离过程是极为复杂的，即使有了设备也很难有效地实施分离。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种模拟移动床色谱装置的智能化控制方法，通过该控制方法使模拟移动床在各种复杂条件下都能顺利进行色谱分离，纯化产品。

本发明的技术解决方案是：该方法将量子粒子群优化算法与模拟移动床进行嵌入式整合，通过C-BUS系统，让模拟移动床在运行过程中自适应地优化分离。

本发明的控制方法中的C-BUS系统是一个二线制管理系统，通过C-BUS系统对模拟移动床进行控制和管理，使模拟移动床在各种复杂条件下分离纯化产品。

模拟移动床中所有的单元器件除电源外均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（UTP5）连接成网络；每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载；输入单元通过群组地址和输出元件建立对应联系；当有输入时，输入单元将其转变为C-BUS信号在C-BUS系统总线上广播，所有的输出单元接收控制信号并作出判断，控制相应回路输出。

本发明的控制方法实行监控模拟移动床的工作状态，进行分离条件的优化，降低色谱分离过程的复杂程度，提高产品的纯化效果。

具体实施方式

该方法将量子粒子群优化算法与模拟移动床进行嵌入式整合，通过C-BUS系统，让模拟移动床在运行过程中自适应地优化分离。

本发明的控制方法中的C-BUS系统是一个二线制管理系统，通过C-BUS系统对模拟移动床进行控制和管理，使模拟移动床在各种复杂条件下分离纯化产品。

模拟移动床中所有的单元器件除电源外均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（UTP5）连接成网络；每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载；输入单元通过群组地址和输出元件建立对应联系；当有输入时，输入单元将其转变为C-BUS信号在C-BUS系统总线上广播，所有的输出单元接收控制信号并作出判断，控制相应回路输出；C-BUS系统是由计算机设定的，一旦系统设置完成后电脑即可移走；所有的系统参数被分散存储在各个单元中，即使系统断电也不会丢失，这保证了模拟移动床设备稳定可靠地运行；一旦电脑接入C-BUS系统中，则可实现对模拟移动床的实时监控、实时控制。

将基于量子粒子群算法的优化过程与模拟移动床进行嵌入式整合，在模拟移动床的控制系统中把系统与信息理论及量子粒子群算法引入建模过程，把模型看成不断演化的实体，基于上述措施，经过优化后的生产强度可比未优化的提高约5-10倍以上，从而实现分离过程的自动优化；在分离过程中该系统可根据进样物料的性质，由C-BUS系统对阀门的开关进行智能控制，以减少死体积，使生产强度最大化；该系统采用32位处理器为内核，集成通信用CPU，具有强劲的运算能力，并在此基础上实现高级算法，提供更加强大的功能；凭借实时操作系统的高效调度和管理，在基于嵌入式的模拟移动床中，软件具有了突出的地位，软件不再附属于硬件，仅仅完成测量、计算、显示等功能，而成为处理能力很强的智能模块，能够实现前期研究中的遗传算法和技术，使装置能够实现复杂的信号处理，进行频谱分析，并以分析、比较和推理的结果输出相应的控制信息，能够自诊断、自测试，经内部协调和重组自动修复，适应外界的变化，自补偿、自适应，通过自校准零点、增益等来保证自身的准确度，不仅如此，还将通过自学习处理更多、更负责分离过程的测控程序。