劲酒生产过程自动控制系统

1、劲牌公司劲酒生产过程自动把握系统一、引言中国劲酒是我国知名的保健酒品牌，以其消退疲乏，增加人体抵抗力的显著效果多年来受到消费者的青睐。然而保健酒工业化生产的时间很短，其产品生产方式介于酒与中药之间，属于两者的结合体，因此长期以来承受的都是比较传统的生产方式，无论是生产工艺和设备、质量把握手段还是自动化水平都比较落后。近年来，随着自动把握技术、计算机技术、网络技术的不断进展，为保健酒生产过程的自动把握的实现供给了强有力的保障。依据劲牌公司二万吨保健酒现代工艺技术应用工程要求，最大限度地实现“生产过程数据化，治理信息化、操作自动化”。依据生产工艺流程，在设计时，科学地进展生产治理单元划分，各生产单

2、元的治理承受计算机把握系统和网络通讯技术，实现了保健酒生产过程中各种重要工艺参数的计算机自动检测、采集和把握。本文主要介绍自动把握系统在劲牌公司保健酒生产过程中的成功应用。二、关键工艺流程与把握要求保健酒生产过程主要分为中药材有效成份的提取、物料调配、陈酿、精滤和灌装等几个工序，其工艺流程图如下：其中，提取过程承受常规提取和渗漉提取，将中药材中的有效成份进展分别，并得到提取液。依据保健酒生产工艺配方，将各种提取液以及相应的辅料依据肯定的配比，进展混合和搅拌，得到的调配液经过初滤后通过泵打入陈酿罐进展陈酿。待陈酿液到达陈酿期后，将其过滤后进展灌装后成为成品。在本次设计中，对把握系统的的主要要求如

3、下：对操作单元进展合理的划分。实现把握单元的集中监控，包括液位、流量、温度等物理量的的参数以及设备的运行状态。现场检测设备的精度要求在 0.3%以下。设置机敏的把握方案，实现提取、调配过程的全自动把握和计算机遥控把握。合理的连锁报警机制，以确保设备、人员、操作的安全。各种物理量的实时数据采集、显示，历史数据的查询。把握系统运行稳定，承受全中文操作系统和监控画面，界面直观、操作简洁。具有工业网络和商业网络数据传输接口，以便于实现生产信息化的集成。三、系统规模劲牌公司保健酒一期工程年成品产量为2 万吨，在保健酒生产行业中数据规模较大的系统，因此，把握过程的检测点相对较多，共计有：热电阻 41 个，

4、420mA 模拟量输入 430 个， 420mA 模拟量输出 28 个,开关量输出 145 个。四、系统实际实施状况依据操作分散、治理集中的原则，对把握系统进展合理的细分和配置，使其把握危急降低到最低。依据总体设计要求，我们将整个保健酒基地的把握系统进展分散处理，分成六个把握单 元，分别为提取单元、调配单元、地上陈酿单元、地下陈酿单元、精滤单元和中心把握单元， 各个单元独立进展把握和操作，单元之间通过网络进展连接和通讯。这样，一个单元消灭故 障时不会影响另外单元的正常操作，而各个单元之间又能进展数据交换，实现了操作分散、治理集中的目的。并且由于各个工段的把握器均安装在操作现场，因此线缆的敷设长

5、度也大 大削减，削减了投资，现场采集的信号也更加牢靠。网络拓扑图如下选用稳定的、功能强大的把握系统，为生产的过程把握供给强大的保证依据总体设 计要求，对把握系统的要求主要为运行稳定、扩展力量强，治理集中，把握分散。并且由于现场模拟量的采集和把握点数较多，我们主要考虑选择 DCS 把握系统来实现上述功能。经过考察，最终选择了浙江中控技术股份生产的JX-300X DCS 把握系统。该公司是我国生产DCS 把握系统较早的厂家之一，其JX-300X 系统已有上千套稳定运行于各种行业和场合。且其强大的把握力量、便利的中文编程界面、简洁的编程方式、丰富的接口和扩展力量受到 用户的好评。在硬件配置上，我们对

6、于比较重要的设备进展了冗余配置，如CPU、电源、网络交换设 备等、数据转发设备等。寻常，这些设备处于一用一备的状态。当某一设备消灭故障时，其备用设备能够在最短时间内接替出故障的设备进展工作，根本上不中断正在进展的操作，为 把握的安全供给了强有力的保障。承受光纤进展网络连接，构建冗余网络，根本上解决了对把握系统的干扰和破坏。 传统的把握系统之间的连接，短距离的承受五类或超五类双绞线，长距离的承受铜轴电缆。由于双绞线和铜轴电缆传输介质均为金属材料，因此简洁受到外界干扰，虽然现在有带屏蔽 的线材，但在干扰严峻的状况下，仍旧无法进展完全屏蔽，且双绞线不能长度不能超过120 米，铜轴电缆也有长度限制。为

7、此，在设备的连接中，我们承受六芯光纤进展连接。光纤可以完全不受电气设备的干扰，且其长度可以到达 2 千米以上。六芯中我们同时使用了其中四芯，两芯工作、两芯冗余，剩下两芯备用，有效的保障了网络的安全和稳定。依据现场实际状况，编写机敏的把握方案，并实现手动、自动、现场把握三级把握 方式来对生产过程进展把握。把握方案的是否优化与合理，对于操作来说起着格外重要的作 用，直接关系着操作能否执行。在整个生产过程把握系统中，在把握方案的编写上，充分考 虑到安全治理、质量治理、流程治理等各方面因素，并进展有机集合。目前在整个过程中， 各个工段均有体积、液位补偿、流量累积方案一套，另外，调配工段还有泵的连锁把握

8、方案11 套、调配互锁方案 2 套，提取工段有泵连锁把握方案4 台，热提取方案 4 套，互锁方案2 套，流量调整方案 1 套。此外，在自动把握方案不能进展处理的状况下，如排污、出渣等非生产过程操作，仍旧可以通过计算机遥控操作。在计算机系统消灭故障的状况下，可以到现场进展现场操作。确保了操作的牢靠执行。选用卫生型、精度高的现场检测设备参与计量和把握整个保健酒基地共有压力检测设备 400 多台，流量检测设备 20 多台，把握阀门 140 多台。依据保健酒生产的特别性以及GMP 标准，全部的检测、把握阀门和物质接触处均承受卫生级材料。如压力变送器为不锈钢齐平模型，流量计承受不锈钢流通体或PTFE 内

9、衬，把握阀门阀体也承受卫生级材料，保障了在生产过程中不因检测和把握设备而对产品造成污染。同时，为了保障产品的稳定性，所选用的检测设备均为较高精度的产品。如压力变送器 为 0.3%FS，电磁流量计为 0.3%，涡街流量计为 0.5%,。其中，压力变送器承受中外合资企业产品，电磁流量计为德国科隆公司进口产品，涡街流量计承受的是技术比较领先的产品。把握阀门为德国宝得公司的膜片阀，能够保证 10 万次以上的正常动作。这些检测仪器仪表、把握设备的合理配套使用，使整个把握过程的结果更加准确和稳定。全程数据采集，实时和历史数据库进展数据存储，为生产信息化供给预备支持。整个保健酒生产过程共有液位信息400 多

10、个，流量信息 20 多个，这些信息属于生产的治理和调度的根底数据，也是工艺争辩的根底。为此，我们对这些信息点都进展了计量，并通过计算机进展采集和储存，在把握软件上以趋势图、趋势表以及生产记录报表的方式进展 数据查看和打印，并可作为历史记录进展保存和分析。生产信息化接口随着信息化、自动把握技术的进展，生产信息化的开放和实施也将在不久开头执行。在 生产信息化中，生产过程中的数据向治理网络进展传送，成为生产信息化过程中的一个瓶颈。目前，通过OPC、DDE 等方式进展数据采集还只存在于理论和少局部运用中，大规模的运用目前还不多见。在我们的把握系统中，考虑到以后实施生产信息化的便利，我们已经设置了 数据传送的OPC 接口，并将其安装在工程师操作电脑上，已经建立了局部连接方式。在以后的实施中，只需要通过该接口，编写相应的通讯程序，形成OPC 的 SERVER 和 Client，即可有效的实现数据的传送，使生产信息化的实施成为可能。系统运用状况本系统从 2022 年 12 月份调试/试运行至今，系统工作正常，产品一次性合格率到达100%， 年最大调配力量到达 6 万吨左右，调配精度到达 3。根本实现“操作自动化，过程数据化， 治理信息化的目标”。此外，操作人员的劳动强度也大大的降低，由过去的需要不断的在现 场对操作过程进