摘 要：本文主要以緬甸某公司7000噸/日甘蔗制糖及自備電廠項目為例，首先對甘蔗制糖的工藝進行了簡單的概述，然后對各個工段進行深入分析，結合自動化控制需求，編寫控制策略，突破控制難點，最后對發電過程的控制進行了詳細描述。該項目投運后運行良好，為客戶提高了經濟效益。
一、概 述
食糖是天然甜味劑，是人們日常生活中的必需品，同時也是飲料、糖果、制藥等含糖食品中不可或缺的原料。杭州優穩作為國內領先的自動化設備供應商，能夠很好的滿足甘蔗制糖行業各個工段的監控要求，有效提高制糖企業的生產效率與競爭力。下面以緬甸某公司7000噸/日甘蔗制糖及自備電廠項目為例，對UW500 DCS在制糖行業的實際應用進行介紹。
二、工藝簡介
總體來看，甘蔗制糖的基本步驟分為：原料→提汁→澄清→蒸發→煮糖與結晶→分蜜→干燥→篩分→包裝→貯藏。
三、制糖控制方案
3.1 提 汁
從甘蔗中提取蔗汁主要有壓榨法與滲出法兩種：
1） 壓榨法
在壓榨法提汁生產過程中，為了實現蔗料的平衡輸送和均衡壓榨，需要自動調節的項目包括：
輸蔗帶速度調節
根據第1座高位槽的料位高度，自動調節三級輸蔗帶速度，杜絕空槽或漲槽的現象。各臺輸蔗帶的速度將按隨動的原理協調調節，保持進蔗量的均衡。
壓榨機轉數自動調節
壓榨機列的自動調節是靠保持各高位槽穩定料位來實現，第1座壓榨機根據榨量要求保持某一固定轉速，由三級帶的調速維持高位槽的料位穩定，保證均衡進榨。2－6座壓榨機是靠自身的瞬時調速來穩定各自高位槽的料位，從而保證通過各榨機的蔗層厚度均勻，達到高榨、高抽出、低負荷的目的。
滲透水比例調節
根據壓榨量及合理的滲透比，調節清水泵出口閥門開度，調節清水流量，使滲透水保持在最佳值。清水箱、混汁箱水位調節分別以調節熱水閥的開度，保持清水箱水位；調節混汁泵出口流量來保持混汁箱的液位。
清水箱水溫自動調節
調節進入清水箱的冷水閥門開度，調節清水箱內水溫，基本保持要求的溫度。
混合汁液位－流量控制
自動根據汁池的液位變化自動調節流量，以保證汁池的液位不至于滿溢或抽空。
連鎖保護系統
各級輸蔗帶、齒耙機、榨機列連鎖關停，保證任何一臺設備在任何情況下停機時，前面的齒耙機和輸蔗帶立即隨停。
2）滲出法
滲出汁pH值的控制
在滲出過程中，為了防止糖分的轉化，一般要把滲出汁的pH值調整在6.0～6.5范圍。系統根據輸蔗機的蔗量負荷比例控制加灰量，以維持滲出汁的pH值在合適范圍。
滲出汁溫度控制
通過調節蒸汽閥門實現對滲出汁溫度的控制。
滲透水量控制
依據輸蔗量，按比例對滲透水注加量的閥門進行調節。
3.2 澄 清
預加灰控制系統
pH值控制：即按預灰桶出口糖汁的pH值控制加灰量。
預灰比值調節系統：按糖汁流量控制加入石灰乳量。
主加灰自動控制系統
配比自動控制：將預灰過程同主灰過程放在一起考慮，即設計一套公用的配比調節系統。
石灰乳濃度的測量。
蔗汁加熱中和控制系統
蔗汁加熱的溫度控制：通過調節蒸汽閥門開度控制加熱量。
蔗汁的pH值控制：通過控制加入糖汁中的二氧化硫氣體量（或磷酸量）或者控制加入糖汁中的石灰乳量來達到調節糖汁pH值的目的。中和過程純度提高率、色值和過程速度三目標的最優化控制。
一碳飽充
I罐按比例控制，II罐按pH值控制。
II罐出口糖汁pH值控制。
pH值串級調節系統：I罐按pH值控制，并且I罐出口的pH值作為副參數、II罐出口pH值作為主參數，串級調節二氧化碳閥門開度，使II罐出口糖汁堿度滿足工藝要求。
二碳飽充
以二碳罐糖汁出口pH值控制飽充過程。
考慮鈣鹽含量的pH控制系統。
飽充罐入口、出口糖汁pH值串級調節。
根據糖汁的電導率控制二碳飽充過程。
3.3 蒸 發
熱水平衡箱液位控制
糖漿平衡箱液位控制
稀汁罐液位控制
三效汁汽壓力控制，四、五效汁汽壓力及真空控制
進蒸發罐稀汁流量控制
一、二、三、四、五效蒸發罐液位控制
五效糖漿濃度控制
蒸發時間控制
3.4 煮 煉
真空度、蒸汽壓力、入料濃度和溫度協調穩定控制
糖膏的對流控制
過飽和度的控制
入料溫度的控制
入料濃度控制
卸糖濃度控制
3.5 干 燥
熱空氣溫度控制系統
干燥器內壓力自動控制系統
干燥控制系統
四、自備電廠控制方案
循環流化床鍋爐的控制軟件
主蒸汽母管壓力控制軟件
建立智能化的負荷分配系統；
以主蒸汽壓力穩定為核心，調節燃料量和風量；
床溫主要依靠煤量和風量來調節；
主蒸汽壓力的偏差對調節回路加以修正。
床層溫度控制軟件
床層壓力控制軟件
主汽壓力控制軟件
一次風量控制軟件
CFB鍋爐一次風至少發揮了4個方面的作用：
（1）流化狀態的建立取決于一次風量；
（2）床溫的高低受到一次風量變化的明顯影響；
（3）床料在密相區內實現良好的流態化燃燒取決于一次風量；
（4）床壓的高低受到一次風量一定程度的影響。
UWNTEK系統對于一次風控制的解決方案是:
（1）根據負荷指令來確保一次風量和給煤量匹配，并且實現雙交叉燃燒控制，即加負荷時先加風后加煤，減負荷時先減煤后減風。
（2）采用專家智能控制系統軟件小范圍內調節床溫（一般為風量的0-5%范圍內），既確保鍋爐穩定燃燒，又確保床溫控制在850-950℃范圍內。
二次風量控制軟件
二次風要確保從密相區逸出的可燃物在稀相區（懸浮段）得到進一步的富氧燃燒。
UWNTEK系統對二次風控制的解決方案是：
（1） 確保煙氣含氧量在3-5%范圍內；
（2） 包括一、二次風在內的總風量應當和料量匹配，同時滿足負荷指令的要求。并且要求二次風以實現雙交叉控制：實現加負荷時先加風后加料，減負荷時先減料后減風。
播煤風風量控制軟件
爐膛壓力控制軟件
石灰石流量控制軟件
啟動點火控制軟件
目前，大多數CFB鍋爐采用了先進的床下點火技術：
在左右一次風室各設置一支油槍；通常設置冷卻風來把油槍出口溫度控制在850°C以下；為了安全，應當設置點火油槍的火焰監視系統。
UWNTEK 系統對CFB鍋爐點火控制的解決方案是：
在保證爐膛負壓為50—100pa的條件下，啟動一次風機，由 UWNTEK 系統控制一次風門開度使得床料逐步流化。然后按照預定的點火溫升曲線，投油燃燒。當爐膛溫度超過500-550°C以上時,可以投料燃燒。
汽包水位控制軟件
主蒸汽溫度控制軟件
實施先進的“信息化帶動工業化”戰略，“全廠一體化”解決方案：
模擬量控制系統（MCS）的控制軟件
順序控制系統（SCS）的控制軟件
數據采集系統（DAS）的控制軟件
爐膛安全監視系統（FSSS）的控制軟件
汽機數字式電液調節系統（DEH）的控制軟件
汽機保護系統（ETS）的控制軟件
電氣控制系統（ECS）的控制軟件
五 結束語
浙大優穩UW500 DCS系統采用最新的工業IT技術，以貼近行業用戶的系統優化設計和聚焦行業需求的增值服務，具有高度的可靠性、穩定性、安全性、開放性，十分適合于甘蔗制糖的監視與控制，此項目成功投運，并得到用戶的認可。
