表1
名稱 西門子方案型號 數量 單價 臺達方案型號
人機界面 KTP-178 1 MT506LV
可編程控制器 CPU226CN 1 DVP-10SX11T
溫度模塊 EM231CN 1 DVP04PT-S
變頻器 M440 1 VFD-M
電動蒸汽閥 北京泰德爾 1 北京泰德爾
液位計 進口液位計 1 浮子開關
繼電器 JZX-22F L/24-22 6 10
單向節流閥 1
接觸器 CJX2-0901 2
空開 DZ47-3P 2
空開 DZ47-1P 3
開關電源 24V14.5A 1
柜電柜 1
單向節流閥 1
電線和輔材

表1以上兩種方案，一種為采用西門子系統的控制方案，另一種是采用臺達系統的控制方案。可以根據客戶的要求來靈適搭配。
如變頻器可使用國產化的產品。

一，傳統控制方案
原來的使用方式是：用了2只溫度傳感器，配用2只溫度顯示儀表，頂部為100℃可調，中部為83℃可調。
83℃ 時為取酒溫度，控制蒸汽的大小（溫度和壓力）和原料的進入全靠人工操作，缺點是：溫度掌握不準確，原料泵控制又時大時小。所生產了的酒精不全格。

二，新的控制方案
新的控制方案采用了柔性控制算法，原料泵控制為可調泵的轉速。全程操作為自動。只需人員監督設備即可。
考慮到蒸餾塔內壓力和酒精供給量的不斷變化，如采用傳統的PID算法控制存在有：積分時間不斷在變化的問題。所以我們采用了以溫度給定值為控制參數，積分時間由系統自適應的控制方式。可以根據蒸餾塔內的環境變化動態地調節積分時間。

三， 控制數學模型如下：
1，當 △T1<-e , 且dTi/dT>0 ,蒸氣量減小；
2，當 △T1>-e , 且dTi/dT<0 ,蒸氣量增大；
3，其它情況時， 蒸氣供給量不變。
△T1=T給定-Ti ； e 為控制死區（約為0.25℃~1℃）

四，過程描述：

當蒸氣供給蒸餾塔加熱時，隨著溫度的逐漸上升，達到“T給定+e”時，立刻關小蒸氣閥門，減小蒸氣量。直到溫度再次回到：T給定+e點時，保持閥門開度。系統進入亞穩固態。
經過一段溫度滯后時間后，當到達“T給定-e”時，立刻增加蒸氣閥門開度。蒸餾塔溫度又開回升……經過幾個溫度回滯的周期后，蒸餾塔的溫度就會進入T給定溫度的穩定狀態。

五，系統構成：
人機界面（HMI）選用MT510，或KTP-178。所有控制操作可以在觸模屏上完成， 可編程控制器（PLC）采用臺達ES系列，或者西門子S7200。可以方便的實現PID算法。
變頻器選用臺達的M系列變頻器，或西門子MicroMaster440高效節能變頻器。自帶有RS485通迅口，可方便與PLC通訊。
溫度采集可采用高精度熱電偶+數顯儀表（自帶PLC接口）或PLC專用熱電偶模塊。
控制蒸汽選用智能型電動蒸汽閥。蒸汽閥兩端的壓差比較大，不允許調節閥有頻繁動作，所以通過柔性控制方案電動調節閥門，可以很好控制蒸汽流量達到設定的控制溫度。實現對蒸汽壓力及溫度實現高精度控制。
系統構成圖





作者：夏樹勝
單位：西控電子有限公司
二〇〇七年十二月十八日