[发明专利]甘蔗均衡进榨无核计量自动控制系统

说明书

本发明公开了一种甘蔗均衡进榨无核计量自动控制系统，通过采用光波测量技术，结合PLC及计算机控制技术，测量及控制甘蔗进榨量，该系统包括激光测距模块、电气控制模块、PLC控制模块和人机界面监控模块。该控制系统是采用光波测量技术代替核源实现压榨输送计量的一种新式应用技术。相对于核源技术，其应用成本更加低廉，操作更加简便，无核泄漏、丢失等安全因素，有效减少核监管、核废弃回收的管理措施，优化企业内部管理。甘蔗进榨输送无核测量技术以其智能化、环保、高效的特点，有望全面代替当前糖厂采用的核源计量系统，具有很大的市场前景。

技术领域

本发明涉及工业过程控制技术领域，具体指一种甘蔗均衡进榨无核计量自动控制系统。

背景技术

压榨是制糖生产的第一道工序，它的正常与否直接影响着后续工段的生产状况，其生产不正常，对全厂的正常生产、产品质量、动力、蒸汽稳定性、能耗的高低和生产安全均有严重影响。但由于压榨车间的控制关系极为复杂，各种生产参数环环相扣、息息相关，是一项十分复杂的工程。

甘蔗压榨关键工艺的要求是：既要保证整个压榨过安全、高效、平稳地进行，又要尽量减少压榨机的调速频率，以有效降低压榨机的故障率；根据入榨甘蔗丝的重量控制加入对蔗比为20%的渗透水，以起到在最大限度提高糖份抽出率的同时，最大限度地降低用水量和后续蒸发所需热量的作用。

目前几种主要甘蔗压榨自控方案及其缺陷

1、利用核子秤测量的控制方案及其缺陷：根据利用核子秤测量入榨甘蔗丝的重量，控制输送机的速度和渗透水的添加量，这是目前国内大部分糖厂采用的控制方案，其主要缺陷是：

（1）核子秤对人体有核辐射危害。

核子秤使用的核放射源对人体或多或少有危害，在使用过程中不但直接对操作工、维修工身体健康有危害，对食用利用受到核辐射的甘蔗丝制造的糖产品的消费者也有危害，包括东南亚的泰国在内很多国家是禁止在糖厂使用核子秤的。

（2）折算复杂、误差大。

核子秤是根据以下公式推算出甘蔗丝的重量的：

γ射线穿透物料后，强度变化规律是：

N=N。e-μpF/S

其中：μp——物料的质量吸收系数，

F——输送机负荷，

S——输送机宽度，

N。——空载时探测器处γ射线强度，

N——有负载时探测器处γ射线强度。

γ射线探测器输出信号U1与γ射线强度成正比，因此有：

U1=U。e-μpF/S

其中，U。——空载时输出信号，

U1——有负载时的输出信号。

令K1=-S/μp,称作物料标定常数，则

F=K1ln(U1/U。)

通过测量U1、U。，并通过标定确定K1值，即可得到输送机物料负荷F，输送机的速度V可由测速装置的电压经计算得到：

V=K3U2+K2

其中V——输送机速度，

U2——速度信号电压，

K2、K3——标定常数。

输送机输送的物料流量P=FV,

由此算出物料累计量：

W=∫Pdt=∫FVdt