[发明专利]甘蔗煮糖过程开放式智能监控综合实验平台

摘要

一种甘蔗煮糖过程开放式智能监控综合实验平台，由包括煮糖罐体模块、辅助工作模块、传感器数据采集模块以及阀门控制模块的硬件部分和包括实时数据采集组件、过饱和度软测量组件、煮糖过程动态参数优化及控制调节组件的软件部分组成，两组成部分之间通过Modbus总线与CAN总线连接。该平台用于科学研究，对煮糖生产过程各种实际工况开展各种优化监控方法研究，为实际煮糖生产过程提供实用监控技术。也可作为测控和制糖专业学生的综合实验教学平台，开展相关综合性、设计研究性教学方法研究。

主权项

甘蔗煮糖过程开放式智能监控综合实验平台，其特征在于，该实验平台由煮糖罐体模块、辅助工作模块、传感器数据采集模块以及阀门控制模块的硬件部分和实时数据采集组件、过饱和度软测量组件、煮糖过程动态参数优化及控制调节组件的软件部分组成，煮糖罐体模块通过阀门控制模块与辅助工作模块连接，传感器数据采集模块分布在煮糖罐体模块的各个测点上；传感器数据采集模块的数据上传到实时数据采集组件，通过预处理后由过饱和度软测量组件进行过饱和度软测量，最后由煮糖过程动态参数优化及控制调节组件处理后控制阀门控制模块对煮糖罐体模块的参数进行调节，实现煮糖过程的自动监控；所述煮糖罐体模块，由圆柱形罐体、通过法兰连接在罐体上方的强制循环搅拌机构和通过胀接方式固定在罐体内部的列管式热交换器组成，强制循环搅拌机构的搅拌电机上设置有转速计与实时数据采集组件连接并通过Modbus总线将电机转速数据上传至实时数据采集组件，列管式热交换器与蒸汽发生器通过管道连接并有调节阀调节高温蒸汽入气量以控制糖浆温度；所述辅助工作模块，包括水、糖浆和种子三个物料箱，进料管、蒸汽发生器以及列管式热交换器，物料箱通过进料管与罐体连接，蒸汽发生器与列管式热交换器连接，水循环式真空泵与罐体顶部端盖连接；所述传感器数据采集模块，包括分布在罐体顶面部分的真空度压力传感器，超声波液位传感器和电机转速计，分布在罐体侧面的三个综合数据采集端口，分布在罐体底面部分的两个综合数据采集端口和电导率传感仪接口；所述阀门控制模块，包括与入料调节阀连接的水开关阀、糖浆开关阀和种子开关阀，以及真空调节阀、蒸汽调节阀和放糖阀。