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摘要：利用PLC控制，设计一套小型的液化系统来作为试验用，可以试验淀粉液化改变相应参数来获取相应液化效果参数；可以试验不同种类的淀粉（玉米、小麦、木薯等）液化数据；可以试验酶品种的优劣；可以试验套用生产产生的废水（如废糖水、色谱残液）作为原料工艺用水查看液化试验结果，看是否能减少废水排放减少污水处理的处理压力等。
关键词：PLC控制；调浆；一次喷射；闪蒸；层流维持；二次喷射
对柠檬酸厂而言，淀粉液化的好坏直接影响到发酵的质量，液化质量不好，会形成较多的大分子糊精，部分会在过滤时随滤渣损失，部分由于黑曲霉糖化速度慢而无法利用，造成种子罐菌种生长缓慢，使得发酵周期加长，另外还会使发酵残糖高，影响柠檬酸质量；液化彻底有利于黑曲霉糖化酶的作用，特别是发酵初期，有利于菌体生长，从而加快产酸速度，缩短发酵周期和提高产酸率。所以我们有必要对不同种类的原料液化进行各种试验，以取得实验数据来找到液化不佳的原因，及收集提高液化质量的办法。也可以试验套用一些我们生产所产生的废糖水等来作为配料工艺用水，查看使用后对原料液化会产生哪些影响，是否能减少废水排放，减少污水处理的压力。如果用现实生产条件来做试验那可能损失会非常巨大，所以有必要设计一套与现实生产类似的液化试验系统，来作为我们原料以很小代价获取各种试验数据，解决减排和优化的问题。利用现有的人才力量，用PLC设计一套液化控制系统我觉得很有必要。
二、PLC监控的实现
（一）硬件组态
液化试验处理控制系统由下位机和上位机构成两级集散控制系统。现场的数据采集、预处理、过程控制及向上位机传送数据等任务由下位机完成，上位机负责全系统的控制、管理和信息综合。
该方案采用一台西门子公司的SIMATIC S7300可编程序控制器控制现场设备，考虑到模拟量较多，用S7200设计不现实，所以采用S7300来设计该系统，整个系统开关量输入点数（DI）22个，开关量输出（DO）25个，模拟量输入（AI）31个其中温度监测8点，考虑到温度输入一点要占用两个模拟量通道，卡件槽位不够，所以选用一块专门测量温度的8点卡件（8AI x RTD）其余模拟量输入选用正常的模拟量卡件，模拟量输出（AO）15点。设计方案组态见下图：
[JP+1]操作站选用一台普通商用机即可，软件开发平台选用西门子公司的WinCC7.0。WinCC7.0是一种能完成数据采集及控制、报警、图形数据显示等功能的完整工业自动化软件，具有很高的可靠性，是目前应用较多的组态软件。该方案配置体现了分散控制系统的优点。即控制功能分散、操作管理集中。
（二）下位机及上位机设计
下位机程序除了温度调节及压力调节调试时间会比较长一些，其余都是常用的一些AI点。主要是各个环节调节的配合比较麻烦，上下环节之间存在着制约，需要在整体调节时才能进行相应参数设置，保证连续稳定调节。
软件制作的，其界面简洁，操作也很方便。每个设备都是其实际外形的简化，简单而一目了然。而各设备之间的管道用不同的颜色加以区分，黄色为真空，红色为蒸汽管道，绿色是物料管道。让使用者很容易分辨。
根据收到的设备反馈信号的变化该监控系统是以微软公司的Windows xp为工作平台使用上位机图形是用WINCC7.0情况，各设备会变化不同颜色或者从静止变为动态，让用户清楚了解各设备的运行情况。如果收到的是报警信号还会在PLC声音报警的同时在画面上产生文字报警，使用户立即知道是什么设备产生了何种故障。点击不同的泵或者阀门会弹出相应的弹出框，通过各个按钮输出信号控制现场设备的启停或者手自动切换。
画面上点击相应设备蓝色图框内显示的是模拟量输入信号，经过下位机的转换，现场设备输出的420mA电信号显示在画面上就成为了液位，温度，压力等我们需要监控的数值。并且根据工艺需求，每个信号会有不同的设定值，设定其报警，及启停周边相关设备的数值。这可以通过其弹出框很方便的设定。
而需要控制开度的阀门或者变频的泵等设备，在其弹出的界面上会有可以设定数值的栏，设定其值就可以改变PLC的模拟量输出信号，从而控制设备的开度，频率等的变化。
在画面的上方有一个报警栏，可以显示即时产生的设备报警、报警确认、故障排除的信息。并且我们设了一个报警页面，让使用者可以了解历史报警等信息。
趋势系统是用来记录并显示每个模拟量输入信号的变化，稳定与否的，它通过一条连贯的曲线，表示每个温度、液位、压力等的变化，并且会在系统内留存，让使用者随时可以调阅历史趋。
我们专门设置了一个设备切换时间的页面，让用户设置每组中各個设备的切换时间，控制设备的轮换。
WinCC7.0是基于网络的一种客户/服务器模式，可在在配置其网络时绑定TCP/IP协议，即可利用其网络功能实现远程控制。操作人员可在控制室向下位机发出各种控制命令，同时将试验过程中各种信息数据采集过来，反映在屏幕上的各种画面中，使操作人员一目了然。历史曲线可以追溯液化做好或做差的原因，便于分析。按照工艺流程制作出相应画面，将相应参数放置在流程示意图上，方便操作人员观察，设置手动自动调节，方便使用者根据实际情况进行操作调整。
三、热控大致材料
四、结语
原料于柠檬酸相当于燃料于电厂，其重要性不言而喻，液化的好坏直接影响到柠檬酸的经济效益。另外生物过程本就比较复杂多变，许多数据可能要经过反复试验才能摸索出规律。有一套小的液化试验系统作为规模生产的排头兵觉得很有必要，能够试验不同种类玉米或其他淀粉特性对液化的要求，总结出各类淀粉液化参数模板便于规模生产时规范套用，稳定原料质量。也可试验套用各类生产废水，节本减排，减少污水处理污水的压力。
作者简介：周鹤（1972），男，江苏宜兴人，江苏国信协联能源有限公司热工工程师，专业方向：电气自动化。
关键词：PLC控制；调浆；一次喷射；闪蒸；层流维持；二次喷射
对柠檬酸厂而言，淀粉液化的好坏直接影响到发酵的质量，液化质量不好，会形成较多的大分子糊精，部分会在过滤时随滤渣损失，部分由于黑曲霉糖化速度慢而无法利用，造成种子罐菌种生长缓慢，使得发酵周期加长，另外还会使发酵残糖高，影响柠檬酸质量；液化彻底有利于黑曲霉糖化酶的作用，特别是发酵初期，有利于菌体生长，从而加快产酸速度，缩短发酵周期和提高产酸率。所以我们有必要对不同种类的原料液化进行各种试验，以取得实验数据来找到液化不佳的原因，及收集提高液化质量的办法。也可以试验套用一些我们生产所产生的废糖水等来作为配料工艺用水，查看使用后对原料液化会产生哪些影响，是否能减少废水排放，减少污水处理的压力。如果用现实生产条件来做试验那可能损失会非常巨大，所以有必要设计一套与现实生产类似的液化试验系统，来作为我们原料以很小代价获取各种试验数据，解决减排和优化的问题。利用现有的人才力量，用PLC设计一套液化控制系统我觉得很有必要。
二、PLC监控的实现
（一）硬件组态
液化试验处理控制系统由下位机和上位机构成两级集散控制系统。现场的数据采集、预处理、过程控制及向上位机传送数据等任务由下位机完成，上位机负责全系统的控制、管理和信息综合。
该方案采用一台西门子公司的SIMATIC S7300可编程序控制器控制现场设备，考虑到模拟量较多，用S7200设计不现实，所以采用S7300来设计该系统，整个系统开关量输入点数（DI）22个，开关量输出（DO）25个，模拟量输入（AI）31个其中温度监测8点，考虑到温度输入一点要占用两个模拟量通道，卡件槽位不够，所以选用一块专门测量温度的8点卡件（8AI x RTD）其余模拟量输入选用正常的模拟量卡件，模拟量输出（AO）15点。设计方案组态见下图：
[JP+1]操作站选用一台普通商用机即可，软件开发平台选用西门子公司的WinCC7.0。WinCC7.0是一种能完成数据采集及控制、报警、图形数据显示等功能的完整工业自动化软件，具有很高的可靠性，是目前应用较多的组态软件。该方案配置体现了分散控制系统的优点。即控制功能分散、操作管理集中。
（二）下位机及上位机设计
下位机程序除了温度调节及压力调节调试时间会比较长一些，其余都是常用的一些AI点。主要是各个环节调节的配合比较麻烦，上下环节之间存在着制约，需要在整体调节时才能进行相应参数设置，保证连续稳定调节。
软件制作的，其界面简洁，操作也很方便。每个设备都是其实际外形的简化，简单而一目了然。而各设备之间的管道用不同的颜色加以区分，黄色为真空，红色为蒸汽管道，绿色是物料管道。让使用者很容易分辨。
根据收到的设备反馈信号的变化该监控系统是以微软公司的Windows xp为工作平台使用上位机图形是用WINCC7.0情况，各设备会变化不同颜色或者从静止变为动态，让用户清楚了解各设备的运行情况。如果收到的是报警信号还会在PLC声音报警的同时在画面上产生文字报警，使用户立即知道是什么设备产生了何种故障。点击不同的泵或者阀门会弹出相应的弹出框，通过各个按钮输出信号控制现场设备的启停或者手自动切换。
画面上点击相应设备蓝色图框内显示的是模拟量输入信号，经过下位机的转换，现场设备输出的420mA电信号显示在画面上就成为了液位，温度，压力等我们需要监控的数值。并且根据工艺需求，每个信号会有不同的设定值，设定其报警，及启停周边相关设备的数值。这可以通过其弹出框很方便的设定。
而需要控制开度的阀门或者变频的泵等设备，在其弹出的界面上会有可以设定数值的栏，设定其值就可以改变PLC的模拟量输出信号，从而控制设备的开度，频率等的变化。
在画面的上方有一个报警栏，可以显示即时产生的设备报警、报警确认、故障排除的信息。并且我们设了一个报警页面，让使用者可以了解历史报警等信息。
趋势系统是用来记录并显示每个模拟量输入信号的变化，稳定与否的，它通过一条连贯的曲线，表示每个温度、液位、压力等的变化，并且会在系统内留存，让使用者随时可以调阅历史趋。
我们专门设置了一个设备切换时间的页面，让用户设置每组中各個设备的切换时间，控制设备的轮换。
WinCC7.0是基于网络的一种客户/服务器模式，可在在配置其网络时绑定TCP/IP协议，即可利用其网络功能实现远程控制。操作人员可在控制室向下位机发出各种控制命令，同时将试验过程中各种信息数据采集过来，反映在屏幕上的各种画面中，使操作人员一目了然。历史曲线可以追溯液化做好或做差的原因，便于分析。按照工艺流程制作出相应画面，将相应参数放置在流程示意图上，方便操作人员观察，设置手动自动调节，方便使用者根据实际情况进行操作调整。
三、热控大致材料
四、结语
原料于柠檬酸相当于燃料于电厂，其重要性不言而喻，液化的好坏直接影响到柠檬酸的经济效益。另外生物过程本就比较复杂多变，许多数据可能要经过反复试验才能摸索出规律。有一套小的液化试验系统作为规模生产的排头兵觉得很有必要，能够试验不同种类玉米或其他淀粉特性对液化的要求，总结出各类淀粉液化参数模板便于规模生产时规范套用，稳定原料质量。也可试验套用各类生产废水，节本减排，减少污水处理污水的压力。
作者简介：周鹤（1972），男，江苏宜兴人，江苏国信协联能源有限公司热工工程师，专业方向：电气自动化。