王軍紅 韓鵬

摘 要：制糖生產(chǎn)過程具有工藝步驟復雜的特點，通過在制糖生產(chǎn)中應用信息化監(jiān)控技術能促進制糖生產(chǎn)的工藝實施效率明顯提高，同時對于制糖生產(chǎn)材料資源進行了合理利用。在當前的信息化技術發(fā)展趨勢下，計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)已全面應用于制糖生產(chǎn)過程，進而有力支撐制糖生產(chǎn)的傳統(tǒng)工藝模式實現(xiàn)創(chuàng)新，降低制糖生產(chǎn)的總體實施成本。因此，文章探討了制糖生產(chǎn)全過程中自動結晶、自動壓榨、溶液蒸發(fā)和澄清的監(jiān)控系統(tǒng)設計方案，并從確保系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)信息準確、 采用人工控制與自動控制模式相結合、促進信息化監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性提升、創(chuàng)新制糖監(jiān)控系統(tǒng)的過程控制管理模式等思路進行完善，確保將信息化的智能監(jiān)控系統(tǒng)融入制糖生產(chǎn)過程。

關鍵詞：信息化技術；制糖生產(chǎn)；智能監(jiān)控系統(tǒng)；設計

中圖分類號：S566.092? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-820X（2023）04-0009-04

0 引言

制糖生產(chǎn)自動監(jiān)控系統(tǒng)具有改進制糖工藝流程、節(jié)約制糖生產(chǎn)資源、保障制糖優(yōu)質高效生產(chǎn)等作用，是目前企業(yè)制糖生產(chǎn)的必要保障。制糖企業(yè)通過采取信息化的自動監(jiān)控工藝模式，可及時察覺制糖生產(chǎn)的系統(tǒng)運行誤差，有效避免了制糖生產(chǎn)的工藝缺陷而導致的不良后果發(fā)生。與人工制糖生產(chǎn)的操作控制方法相比，采用自動監(jiān)控的計算機系統(tǒng)更有利于制糖操作步驟準確度的提高，保證制糖生產(chǎn)的實時信息數(shù)據(jù)能得到精準傳輸。

1 信息化技術運用于制糖生產(chǎn)的必要性

1.1 確保制糖生產(chǎn)的良好效率指標

制糖生產(chǎn)工藝流程效率會對制糖企業(yè)的經(jīng)濟利潤產(chǎn)生重大影響，但現(xiàn)有的制糖生產(chǎn)工藝仍存在人工控制滯后的缺陷，必須采取制糖生產(chǎn)的智能控制創(chuàng)新技術。采取智能化的信息技術制糖監(jiān)控軟件可促進制糖生產(chǎn)的速度提升及效率優(yōu)化，從而提高制糖生產(chǎn)的綜合效益［1］。由此可見，全面優(yōu)化且改善制糖生產(chǎn)的經(jīng)濟效益指標應當充分依靠制糖信息化監(jiān)控系統(tǒng)。

1.2 降低制糖生產(chǎn)的人工控制成本

制糖生產(chǎn)的整體成本涉及人工勞動成本、生產(chǎn)時間成本、工藝原料成本、機械設備成本等，制糖企業(yè)對于這些實施成本應當采取靈活的控制方法。目前在制糖工藝的信息化轉型促進下，制糖企業(yè)將會實現(xiàn)相對更少的綜合成本投入，而獲得制糖生產(chǎn)的良好效益。信息化的自動監(jiān)控系統(tǒng)具有實時監(jiān)測制糖設備運行過程的作用，能及時發(fā)現(xiàn)制糖工藝的偏差，從而促進制糖企業(yè)資源的循環(huán)利用。

1.3 提升制糖生產(chǎn)的產(chǎn)品質量

制糖生產(chǎn)的產(chǎn)品質量是否達到最基本的管理規(guī)范要求，在根本上關系到制糖企業(yè)的良好信譽，且對食品消費者的人體安全和健康均會產(chǎn)生直接影響。制糖生產(chǎn)質量監(jiān)控措施應當建立在以自動化監(jiān)控系統(tǒng)作為保障的前提下，確保制糖企業(yè)技術人員能做到全面排查制糖工藝的質量安全隱患，采取實時性的工藝整改措施以保障制糖產(chǎn)品質量。

2 制糖生產(chǎn)智能監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成部分

2.1 自動結晶監(jiān)控系統(tǒng)

在制糖生產(chǎn)全過程中，自動結晶工藝流程是非常重要的制糖工藝組成部分。制糖企業(yè)對于自動化的原料結晶過程應當采取實時監(jiān)測措施，確保自動結晶后的制糖成品能達到最基本的晶粒數(shù)目、液位和純凈程度指標要求［2］。自動化的結晶控制設備主要設計為攪拌器的自動操控模式，采取信息化、智能化控制的制糖結晶系統(tǒng)應當達到更準確的工藝參數(shù)設計要求，主要包含制糖工藝流程中的黏稠度、真空度、系統(tǒng)液位、蒸汽壓力和系統(tǒng)運行溫度。因此，在自動結晶系統(tǒng)作為制糖生產(chǎn)輔助的前提下，設有雙控制器和雙路穩(wěn)壓電源的制糖監(jiān)控系統(tǒng)將實現(xiàn)良好的生產(chǎn)控制綜合效益［3］。

2.2 自動壓榨監(jiān)控系統(tǒng)

對于甘蔗作為制糖主要原料的生產(chǎn)工藝而言，壓榨制糖原料的基本操作步驟應當包含粉碎甘蔗原材、液體過濾和滲透及汁液壓榨排出等。計算機的壓榨工序自動控制模式集中體現(xiàn)在粉碎制糖原料的操作效率提升，以促進制糖工藝的時間成本和資源投入成本節(jié)約。在對制糖原料的壓榨層次厚度進行合理控制和改進的基礎上，應當采取自動壓榨的創(chuàng)新工藝方法來取代傳統(tǒng)的人工壓榨。例如，近年來很多制糖企業(yè)正在普遍嘗試采用精密度較高的DCS自動控制制糖壓榨系統(tǒng)。上述系統(tǒng)的空調控制室具有耐高溫、抗震和預防靜電干擾等優(yōu)勢，因此值得推廣應用于制糖企業(yè)的加工生產(chǎn)過程。

2.3 溶液蒸發(fā)和澄清監(jiān)控系統(tǒng)

溶液蒸發(fā)和澄清的具體操作實施步驟較繁瑣，集中體現(xiàn)在采取機械泵體進行甘蔗汁液的壓榨操作，然后將壓榨完成后的汁液輸送至專用的箱體設備［4］。采取加熱汁液的方法處理混合汁液，并將其送入加熱裝置和沉降器。在此前提下，通過全面過濾和沉降操作后，能保證甘蔗汁液達到理想的濃縮程度要求，然后借助吸濾器再次進行過濾處理，直至分離形成糖漿和清澈的甘蔗汁液部分。對于糖漿箱儲存的甘蔗加工糖漿應當采取必要的加熱轉化處理，確保達到最基本的制糖成品濃度指標要求。

制糖生產(chǎn)中的溶液澄清系統(tǒng)應當重點包含蒸汽設備和糖漿過濾設備，以上2種設備均屬于制糖溶液澄清系統(tǒng)的關鍵構成。在全面實施制糖溶液的澄清操作及過濾操作中，應當集中體現(xiàn)為清澈汁液的蒸發(fā)和沉降提取操作，尤其是經(jīng)過蒸發(fā)罐和沉降器的制糖轉化裝置［5］。制糖企業(yè)人員對全過程的制糖澄清工序應當給予自動化的實時調節(jié)控制，確保制糖澄清工序的裝置溫度限定在最佳指標，避免出現(xiàn)制糖加熱溫度過大波動。

3 制糖生產(chǎn)智能監(jiān)控系統(tǒng)設計的完善思路

3.1 確保系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)信息準確

制糖生產(chǎn)智能監(jiān)控系統(tǒng)采集實時性的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)，對于制糖生產(chǎn)操作流程精確度的提高具有重要作用［6］。目前，制糖企業(yè)通過全面采取自動化的制糖工藝監(jiān)控設計方案，可有效節(jié)約制糖生產(chǎn)中的資源。但與此同時，制糖生產(chǎn)企業(yè)的技術人員應當密切關注制糖工藝本身的精密性，切實保證制糖自動監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)得到實時且準確的傳遞。制糖加工制作的各項參數(shù)信息應當?shù)玫礁娴墓蚕?，從而保障制糖生產(chǎn)的綜合效益指標達到良好水平，同時對于制糖加工預期成本節(jié)約具有重要意義。例如，在蔗糖汁液的濃縮和蒸發(fā)關鍵實施工序中，制糖企業(yè)必須要全面采用自動化的汁液中和工藝、汁液濃縮工藝及加熱和過濾等，以促進蔗糖汁液實現(xiàn)全過程的濃縮轉化處理；在過濾蔗糖加熱和濃縮汁液時，應當全面監(jiān)控自動化儀表顯示的溫度參數(shù)、系統(tǒng)轉速和系統(tǒng)流量參數(shù)。一旦上述制糖工藝監(jiān)測系統(tǒng)運行參數(shù)出現(xiàn)異常，企業(yè)技術人員應立即采取相應的整改解決措施，以保證制糖工藝參數(shù)的準確性。

3.2 采用人工控制與自動控制模式相結合

當前，制糖自動化生產(chǎn)過程中制糖加工企業(yè)已采用智能控制與人工控制相結合的創(chuàng)新技術。采取制糖加工轉化中的人工控制與自動監(jiān)控相結合技術手段，能準確識別制糖工藝的安全隱患，促進全方位的制糖加工操作步驟改進。因此，制糖企業(yè)需要對人工控制的傳統(tǒng)工藝方案進行優(yōu)化整改，通過融入智能化的自動監(jiān)控工藝，保障制糖生產(chǎn)的各項設計指標準確，靈活降低制糖工藝的加工資源成本。例如，對于間歇性的糖漿蒸煮過程而言，制糖企業(yè)如果僅限于通過人工監(jiān)測的方法進行系統(tǒng)操作控制，通常易產(chǎn)生制糖加工系統(tǒng)的運行誤差［7］。但與之相比，采取糖漿蒸煮工藝實施中的自動控制方法能有效提高制糖原料的良好轉化效率，同時達到全面控制且降低制糖粉塵污染和噪聲污染強度的目標。由此可見，制糖企業(yè)技術人員必須正確采取2種制糖監(jiān)控模式相結合的創(chuàng)新技術，才能保證制糖工藝的最佳實踐效益得到充分體現(xiàn)。

3.3 促進信息化監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性提升

信息化的制糖監(jiān)控設備系統(tǒng)必須保持良好的設備穩(wěn)定性，采用信息化的制糖加工自動控制管理措施進行妥善地應對。因此，在制糖工藝的全面優(yōu)化實踐過程中，現(xiàn)階段的基本實現(xiàn)思路要體現(xiàn)在提升制糖自動化的加工生產(chǎn)效率方面。制糖自動化監(jiān)控系統(tǒng)必須得到定期的系統(tǒng)軟件和硬件管理維護，故制糖企業(yè)技術人員應當采取全面維護措施來提升整個系統(tǒng)的穩(wěn)定效能。例如，針對制糖生產(chǎn)中常見的漏加工、粉塵和噪聲污染較高、糖漿濃縮加工的濃度不達標等問題，應當采取全面優(yōu)化系統(tǒng)且提高整體穩(wěn)定性的相關措施［8］。制糖企業(yè)技術人員應當采取全方位的控制管理措施，進而保證制糖自動化生產(chǎn)中現(xiàn)有實施工序生產(chǎn)的產(chǎn)品達到良好的加工質量標準。提升制糖計算機監(jiān)控設備系統(tǒng)的穩(wěn)定性，現(xiàn)階段的關鍵改進思路應落實在定期檢測，且經(jīng)常維護計算機的監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件，以便及時發(fā)現(xiàn)制糖自動化系統(tǒng)的安全隱患及信息傳輸缺陷。

3.4 創(chuàng)新制糖監(jiān)控系統(tǒng)的過程控制管理模式

制糖加工的過程控制管理具有全面約束制糖加工過程的重要作用。因此，制糖企業(yè)亟待采取全過程的智能化管理計算機軟件平臺。自動化的系統(tǒng)過程控制單元應當直接連接于制糖企業(yè)的終端顯示設備組件，確保通過采取實時性的儀表運行信號傳輸方式實現(xiàn)系統(tǒng)安全控制的目的。目前制糖企業(yè)針對過程控制單元的模塊組成結構應當實現(xiàn)系統(tǒng)功能完善，采取單元模塊的設計優(yōu)化方案，全面實現(xiàn)過程控制單元的實踐作用。制糖過程控制的基本實踐思路應當能完整融入制糖生產(chǎn)的各個階段，進而保障制糖企業(yè)的綜合效益最大化。制糖企業(yè)現(xiàn)有的過程控制單元應當包含系統(tǒng)單元核心處理設備、系統(tǒng)回路的供電電源、網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的自動化單元，只有保證過程控制的實踐技術思路得到充分的發(fā)揮，制糖企業(yè)的系統(tǒng)整體效能才會得以優(yōu)化。

制糖生產(chǎn)監(jiān)控自動化的技術人員必須做到定期排查系統(tǒng)軟硬件的常見安全風險，采取故障源頭追溯的技術調取相關的信息數(shù)據(jù)。因此，制糖企業(yè)在布局設計系統(tǒng)軟件和硬件的過程中，應當注重監(jiān)控自動化的安全保障作用功能合理創(chuàng)新。制糖企業(yè)需采取系統(tǒng)過程控制的創(chuàng)新設計布局思路，同時保持系統(tǒng)過程控制的穩(wěn)定信號輸出效果。制糖企業(yè)中的系統(tǒng)核心監(jiān)測模塊屬于制糖生產(chǎn)控制的核心單元，若要使系統(tǒng)核心模塊的交互控制作用得以充分發(fā)揮，就必須依靠人機交互的系統(tǒng)運行設計。制糖企業(yè)的系統(tǒng)操作終端界面能顯示出實時性的系統(tǒng)運行故障狀況，重點涉及到人機交互的系統(tǒng)信息顯示界面，確保能完整展現(xiàn)歷史性的運行參數(shù)狀況。制糖自動控制系統(tǒng)的操作控制終端具有高效管理各類系統(tǒng)設備的基本實踐功能，制糖企業(yè)的自動化監(jiān)測設備單元應當促進實現(xiàn)良好的功能效益?，F(xiàn)階段的制糖系統(tǒng)計算機監(jiān)控模式主要包含了自動采集數(shù)據(jù)、制糖生產(chǎn)故障設備報警數(shù)據(jù)及智能調節(jié)實時性的系統(tǒng)各項參數(shù)。人機交互的系統(tǒng)操作終端可為登錄界面的制糖企業(yè)技術人員呈現(xiàn)不同時段的歷史記錄，確保提供了全面檢修以及定期維護制糖企業(yè)系統(tǒng)的重要信息。

4 結語

制糖生產(chǎn)過程的信息化技術集中體現(xiàn)在智能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化設計。制糖生產(chǎn)過程存在復雜的工藝流程，從而決定了制糖企業(yè)技術人員應當正確使用信息化的監(jiān)控系統(tǒng)平臺，促進制糖生產(chǎn)的總體實施效率提升。在涉及到制糖生產(chǎn)的自動結晶工藝、自動壓榨工藝、溶液蒸發(fā)和澄清工藝步驟中，合理采用計算機的智能監(jiān)控系統(tǒng)十分必要。因此，制糖企業(yè)技術人員需保證智能制糖自動監(jiān)控設備符合穩(wěn)定性的系統(tǒng)運行要求，靈活采用人工控制與自動化控制相結合的制糖生產(chǎn)模式。

參考文獻

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（責任編輯 陳 燕）