一種糖液過飽和度軟測量裝置制造方法
【專利摘要】一種糖液過飽和度軟測量裝置，涉及一種測量裝置，主機外殼裝有真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子、啟動按鈕、停止按鈕和通信插口；測量主機外殼內裝有信號放大與隔離模塊和PLC系統(tǒng)模塊，數據采集儀表通過信號線分別與測量主機外殼上的真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子相連；該裝置可實現在線自動測量糖液過飽和度，適應煮糖過程自動化的需要，有利于指導自動煮糖生產過程的進行。
【專利說明】一種糖液過飽和度軟測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量裝置，特別是涉及一種糖液過飽和度軟測量裝置。
【背景技術】
[0002]蔗糖廠在制糖生產過程中，要經過甘蔗汁澄清、蒸發(fā)、煮煉工藝過程。煮煉過程是最后一道生產工序，也是最為重要的一個環(huán)節(jié)。煮煉過程進行得好壞直接影響到所生產蔗糖的質量和產量。糖液的過飽和度是糖液煮煉過程的關鍵工藝參數，實現該參數的直接在線測量并有效控制是制糖質量的一個重要保證。而目前對于糖液過飽和度的測量通常采用過飽和計算尺、測量糖液電導率和測量糖液折光率的方法。這些方法不光要依賴于一定的測量條件，而且都具有一定的測量局限性，不能適應煮糖過程自動化的需要，因而不利于指導自動煮糖生產過程的進行。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種糖液過飽和度軟測量裝置，該裝置可實現在線自動測量糖液過飽和度，能夠適應煮糖過程自動化的需要，有利于指導自動煮糖生產過程的進行。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0005]一種糖液過飽和度軟測量裝置，包括數據采集儀表、測量主機外殼、輸入端子、插口、計算機、打印機，所述裝置測量主機外殼的一個側面上裝有真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子、啟動按鈕、停止按鈕和通信插口 ；測量主機外殼內裝有信號放大與隔離模塊和PLC系統(tǒng)模塊，數據采集儀表通過信號線分別與測量主機外殼上的真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子相連；測量主機外殼上的真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子分別通過信號線和測量主機外殼內的信號放大與隔離模塊相連。
[0006]所述的一種糖液過飽和度軟測量裝置，所述PLC系統(tǒng)模塊包括:S7_200 PLC-CPU模塊、電源模塊、PLC-AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊。
[0007]所述的一種糖液過飽和度軟測量裝置，所述計算機系統(tǒng)包括:計算機、鍵盤、打印機和顯示器。
[0008]所述的一種糖液過飽和度軟測量裝置，所述數據采集儀表包括真空度測量儀表、糖液溫度測量儀表、蒸汽壓力測量儀表、蒸汽溫度測量儀表、入料溫度測量儀表、入料流量測量儀表。
[0009]所述的一種糖液過飽和度軟測量裝置，所述信號放大與隔離模塊與PLC-AI模塊相連；PLC_AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊分別通過總線與S7-200PLC-CPU模塊相連。
[0010]所述的一種糖液過飽和度軟測量裝置，所述電源模塊分別與PLC-AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊相連；PLC_通信模塊通過嵌在主機外殼上的通信插口與計算機相連。
[0011]本實用新型的優(yōu)點與效果是:
[0012]由于實時采集現場真空度、糖液溫度、蒸汽壓力、蒸汽溫度、入料溫度、入料流量6路信號，通過計算機內存有軟測量模型的算法程序，可以立即計算出糖液過飽和度值，因此本實用新型能夠自動實時提供糖液過飽和度數據，解決了糖液過飽和度的測量不能適應煮糖過程自動化需要的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為糖液過飽和度軟測量裝置的結構示意圖；
[0014]圖2為糖液過飽和度軟測量裝置的電路方框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖所示實施例，對本實用新型作進一步詳述。
[0016]本裝置包括數據采集儀表、測量主機和計算機系統(tǒng)。所述數據采集儀表包括:真空度測量儀表、糖液溫度測量儀表、蒸汽壓力測量儀表、蒸汽溫度測量儀表、入料溫度測量儀表、入料流量測量儀表。在測量主機外殼的一個側面上裝有真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子、啟動按鈕、停止按鈕和通信插口。測量主機外殼內裝有信號放大與隔離模塊和PLC系統(tǒng)模塊。所述PLC系統(tǒng)模塊包括:S7-200PLC-CPU模塊、電源模塊、PLC-AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊。所述計算機系統(tǒng)包括:計算機、鍵盤、打印機和顯示器。數據采集儀表(即真空度測量儀表、糖液溫度測量儀表、蒸汽壓力測量儀表、蒸汽溫度測量儀表、入料溫度測量儀表、入料流量測量儀表)通過信號線分別與測量主機外殼上的真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子相連；所述測量主機外殼上的真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子分別通過信號線和測量主機外殼內的信號放大與隔離模塊相連；所述信號放大與隔離模塊與PLC-AI模塊相連；所述PLC-AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊分別通過總線與S7-200 PLC-CPU模塊相連；電源模塊分別與PLC-AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊相連；所述PLC-通信模塊通過嵌在主機外殼上的通信插口與計算機(內置軟測量模型算法程序)相連；所述計算機又與鍵盤、顯示器和打印機通過信號線相連。
[0017]見圖1，本實用新型包括:真空度測量儀表1、糖液溫度測量儀表2、蒸汽壓力測量儀表3、蒸汽溫度測量儀表4、入料溫度測量儀表5、入料流量測量儀表6、入料流量儀表信號輸入端子7、蒸汽溫度儀表信號輸入端子8、糖液溫度儀表信號輸入端子9、啟動按鈕10、測量主機外殼11、停止按鈕12、通信插口 13、計算機14、打印機15、鍵盤16、顯示器17、真空度儀表信號輸入端子18、蒸汽壓力儀表信號輸入端子19、入料溫度儀表信號輸入端子20。
[0018]見圖2，本實用新型測量主機內部電路包括:信號放大與隔離模塊和PLC系統(tǒng)模塊。所述PLC系統(tǒng)模塊包括:S7-200 PLC-CPU模塊、電源模塊、PLC-AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊。
[0019]數據采集儀表(真空度測量儀表1、糖液溫度測量儀表2、蒸汽壓力測量儀表3、蒸汽溫度測量儀表4、入料溫度測量儀表5、入料流量測量儀表6)分別采集現場真空度、糖液溫度、蒸汽壓力、蒸汽溫度、入料溫度、入料流量6路現場模擬信號。采集到的所述現場6路模擬信號分別經過信號線送入真空度儀表信號輸入端子18、糖液溫度儀表信號輸入端子
9、蒸汽壓力儀表信號輸入端子19、蒸汽溫度儀表信號輸入端子8、入料溫度儀表信號輸入端子20和入料流量儀表信號輸入端子7。由真空度儀表信號輸入端子18、糖液溫度儀表信號輸入端子9、蒸汽壓力儀表信號輸入端子19、蒸汽溫度儀表信號輸入端子8、入料溫度儀表信號輸入端子20和入料流量儀表信號輸入端子7將所述現場6路模擬信號再送信號放大與隔離模塊進行信號放大、光/電隔離處理。經信號放大與隔離處理后的所述現場6路模擬信號送PLC-AI模塊進行A/D轉換，轉換后所得到的真空度、糖液溫度、蒸汽壓力、蒸汽溫度、入料溫度、入料流量6路數字信號經總線送入S7-200 PLC-CPU0 PLC-通信模塊通過嵌入測量主機外殼11上的通信插口 13與計算機14相連，S7-200 PLC-CPU將真空度、糖液溫度、蒸汽壓力、蒸汽溫度、入料溫度、入料流量6路數字信號數據通過PLC-通信模塊經通信插口 13傳送給計算機14，還將該6路數字信號數據送PLC-存儲模塊進行存儲。計算機14內存有離線訓練好的BP人工神經網絡模型的算法程序，根據所述6路數字信號數據值計算糖液過飽和度值。所計算出的糖液過飽和度值除經顯示器17進行實時顯示外，還由計算機14進行存儲，用以制作報表，并定期通過打印機15進行報表打印。鍵盤16與計算機14相連，通過鍵盤16可以輸入指令實現軟測量裝置報表打印、數據存儲。測量裝置啟動按鈕
10、停止按鈕12分別與測量主機外殼內的PLC-DI模塊相連，PLC-DI模塊接收啟動按鈕10、停止按鈕12的按鍵信息后送S7-200 PLC-CRJ模塊，實現測量裝置的啟動、停止操作。電源模塊分別與PLC-AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊相連，作為其供電電源。
[0020]本實用新型的工作原理如下:
[0021 ] 數據采集儀表(真空度測量儀表、糖液溫度測量儀表、蒸汽壓力測量儀表、蒸汽溫度測量儀表、入料溫度測量儀表、入料流量測量儀表)分別采集現場真空度、糖液溫度、蒸汽壓力、蒸汽溫度、入料溫度、入料流量6路模擬信號。采集到的所述現場6路模擬信號分別經過信號線送入真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子。由真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子將所述6路模擬信號再送信號放大與隔離模塊進行信號放大、光/電隔離處理。經信號放大與隔離處理后的所述現場6路模擬信號送PLC-AI模塊進行A/D轉換，轉換后所得到的真空度、糖液溫度、蒸汽壓力、蒸汽溫度、入料溫度、入料流量6路數字信號經總線送入S7-200 PLC-CPU0 PLC-通信模塊通過嵌入測量主機外殼上的通信插口與計算機相連，S7-200 PLC-CPU將真空度、糖液溫度、蒸汽壓力、蒸汽溫度、入料溫度、入料流量6路數字信號通過PLC-通信模塊經通信插口傳送給計算機，還將該6路數字信號數據送PLC-存儲模塊進行存儲。計算機內存有離線訓練好的BP人工神經網絡模型的算法程序，根據所述6路數字信號數據值計算糖液過飽和度值。所計算出的糖液過飽和度值除經顯示器進行實時顯示外，還由計算機進行存儲，用以制作報表，并定期通過打印機進行報表打印。鍵盤與計算機相連，通過鍵盤可以輸入指令實現軟測量裝置報表打印、數據存儲。測量裝置的啟動按鈕、停止按鈕分別與測量主機外殼內的PLC-DI模塊相連，PLC-DI模塊接收啟動、停止按鈕按鍵信息后送S7-200 PLC-CPU模塊，實現測量裝置的啟動、停止操作。電源模塊分別與PLC-AI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊相連，作為其供電電源。
【權利要求】
1.一種糖液過飽和度軟測量裝置，包括數據采集儀表、測量主機外殼、輸入端子、插口、計算機、打印機，其特征在于，所述裝置測量主機外殼的一個側面上裝有真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子、啟動按鈕、停止按鈕和通信插口 ；測量主機外殼內裝有信號放大與隔離模塊和PLC系統(tǒng)模塊，數據采集儀表通過信號線分別與測量主機外殼上的真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子相連；測量主機外殼上的真空度儀表信號輸入端子、糖液溫度儀表信號輸入端子、蒸汽壓力儀表信號輸入端子、蒸汽溫度儀表信號輸入端子、入料溫度儀表信號輸入端子和入料流量儀表信號輸入端子分別通過信號線和測量主機外殼內的信號放大與隔離模塊相連。
2.根據權利要求1所述的一種糖液過飽和度軟測量裝置，其特征在于，所述PLC系統(tǒng)模塊包括:S7-200 PLC-CPU模塊、電源模塊、PLC-AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊。
3.根據權利要求1所述的一種糖液過飽和度軟測量裝置，其特征在于，所述計算機系統(tǒng)包括:計算機、鍵盤、打印機和顯示器。
4.根據權利要求1所述的一種糖液過飽和度軟測量裝置，其特征在于，所述數據采集儀表包括真空度測量儀表、糖液溫度測量儀表、蒸汽壓力測量儀表、蒸汽溫度測量儀表、入料溫度測量儀表、入料流量測量儀表。
5.根據權利要求1所述的一種糖液過飽和度軟測量裝置，其特征在于，所述信號放大與隔離模塊與PLC-AI模塊相連；PLC_AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊分別通過總線與S7-200 PLC-CPU模塊相連。
6.根據權利要求1所述的一種糖液過飽和度軟測量裝置，其特征在于，所述電源模塊分別與PLC-AI模塊、PLC-DI模塊、PLC-通信模塊和PLC-存儲模塊相連；PLC_通信模塊通過嵌在主機外殼上的通信插口與計算機相連。
【文檔編號】G01N33/02GK203606346SQ201320737700
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權日:2013年11月21日
【發(fā)明者】刁芬, 孟麗 申請人:沈陽大學