【科技】全自動控制煮糖系統的國內應用實例
作者：煮糖是制糖企業生產工藝過程中關鍵的一環，國內一直以來都是依靠人工經驗進行手動操作，人為因素對白砂糖的質量影響十分明顯，相同條件下不同熟練程度的操作人員所煮出來糖的質量亦有差別；其次由于煮糖水平的差異，常常不能實現以較低的能耗獲得較高的煮糖效率及最好的白砂糖質量。再加上國內傳統設計制造的結晶罐內無強制循環裝置，罐內糖膏循環不良導致煮糖時間長，能耗高，成品糖色值增加。
煮糖自動化系統的基本原理是總結糖的結晶過程原理、建立數學模型，根據經驗預先設置好煮糖相關參數的工藝曲線，根據各相關參數采集點反饋回來的信息按設定曲線自動調節相關物料，自動控制強制循環裝置、液位、真空度、蒸汽壓力、和糖漿錘度等，以達到結晶顆粒均勻可控，采用較低的能耗獲得較高的煮糖效率及白砂糖質量的效果。達到節約能耗，減少勞動力，降低生產成本，提高效率，提高白砂糖的產量和質量目的，有效地提升了企業的核心競爭力。
手工煮糖存在以下缺點：
1、人為因素對白砂糖的質量影響十分明顯，相同條件下不同熟練程度的操作人員所煮出來糖的質量亦有差別；
2、其次由于煮糖水平的差異，常常不能實現以較低的能耗獲得較高的煮糖效率及最好的白砂糖質量。
廣西機械工業研究院從90年代末就一直關注于廣西制糖業的發展，并致力于為制糖企業提供新技術和新裝備，近年來尤其關注自動化煮糖領域，2006和2007年分別到英國、南非、美國考察煮糖自動化系統。并于2005年通過吸收英國技術開發出了煮糖自動化系統必須配套的強制循環裝置，目前推向市場二十余套，客戶反應良好。
2007年我院經過考察比較多家國外糖廠自動化煮糖系統的優劣，決定和德國西門子在制糖自動化領域結成技術合作伙伴，采用成熟的德國西門子NAHMAT煮糖自動化軟件，國際知名品牌的儀器儀表，并配以我院成熟穩定的 “濾寶”牌結晶罐強制循環裝置，成功在廖平糖廠兩個55立方煮糖罐進行實施和運行，取得很好的使用效果。2007/2008榨季廣西機械工業研究院以自身的技術優勢和西門子的技術優勢合作，在廣西華盛集團廖平糖廠成功的實施自動化煮糖項目。（項目過程由西門子公司派出國際專家和我院專家聯合進行安裝調試指導）
系統的儀器儀表及控制系統：
1、采用德國BERTHOLD(伯托）錘度測量儀，該錘度計通過發射信號穿過糖膏，根據信號的衰減度來在線測量糖膏錘度，可有效消除結垢對其精度的影響；
2、采用準確、可靠的SIEMENS(西門子）液位計、真空計、壓力計；
3、采用氣動領域第一品牌FESTO(費斯托）氣動調節閥和氣動開關閥；
4、采用西門子的SIMATIC MULTI PANEL操作面板 、S7 300 PLC、NAHMAT煮糖控制軟件；
實施煮糖自動控制系統的優點：
1、縮短煮糖時間
最高能降低煮糖時間達20–30 %；
2、降低能耗
節約能源（加熱蒸汽、抽真空）最高達20–30 %；
3、減少糖的損耗
最大能降低糖蜜中的蔗糖含量達1–2 %；
4、提高糖的品質
每次攪拌過程中，能最大化目標大小晶粒，并最小化小型晶粒的含量。
5、減少對煮糖經驗的依賴
6、降低勞動強度
理論經濟分析：
1、節省蒸汽費用
兩個55M3根結晶罐每天可處理2000噸甘蔗。甘蔗錘度按平均16BX計，在結晶罐中糖漿由60BX煮到98BX。
每天理論耗汽量為：206.8噸
實際耗蒸汽量：206.8x(1+25%)=258.5噸
自動化煮糖節能按平均20%計算可節省蒸汽量：258.5x20%=51.7噸
每噸蒸汽消耗0.5噸蔗渣，費用為人民幣150元
每天可節省費用：51.7x0.015=0.776萬元
榨季按100天計，則每個榨季可省：0.776x100=77.6萬元
2、可多產糖
廢蜜對蔗比為3%,廢蜜錘度為92BX，廢蜜純度為38%,則廢蜜中的蔗糖分為92%x38%= 35%
2000噸甘蔗可產廢蜜2000x3%=60噸
每天產廢蜜所含蔗糖60x35%=21噸
最大能降低糖蜜中的蔗糖含量達1–2 %，按平均1.5%計。
每天可減少蔗糖損失：21x1.5%=0.32噸
即每天可多得0.32噸蔗糖，按每噸人民幣0.35萬計
每天可多增加收入：0.32x0.35=0.112萬元
每個榨季可多增加收入（按100天計）：0.112x100=11.2萬元
以上兩項合計77.6+11.2=88.8萬元
加上提高糖的品質等因素，兩個榨季即可收回投資成本。
企業實際應用效果：
1、能縮短煮糖時間20–30 %，即節能20–30 %；
2、提高糖的品質（色值穩定、顆粒均勻）；
3、糖結晶體和糖漿混合物質量的提高，改善了離心機的運行；
4、減少工人勞動強度。操作極其簡便，經過簡單培訓的操作人員即可操作，減少對煮糖經驗的依賴；
5、可在煮糖過程中任何時候切換為手工操作進行人工手動干預，可應變突發事件，確保糖廠生產安全。
該系統在糖廠的推廣使用給企業帶來良好的經濟效益和社會效益。 (廣西機械工業研究院)
