基于信息化技术的制糖生产智能监控系统设计

王军红 韩鹏

摘 要：制糖生产过程具有工艺步骤复杂的特点，通过在制糖生产中应用信息化监控技术能促进制糖生产的工艺实施效率明显提高，同时对于制糖生产材料资源进行了合理利用。在当前的信息化技术发展趋势下，计算机自动监控系统已全面应用于制糖生产过程，进而有力支撑制糖生产的传统工艺模式实现创新，降低制糖生产的总体实施成本。因此，文章探讨了制糖生产全过程中自动结晶、自动压榨、溶液蒸发和澄清的监控系统设计方案，并从确保系统采集的实时数据信息准确、 采用人工控制与自动控制模式相结合、促进信息化监控系统的稳定性提升、创新制糖监控系统的过程控制管理模式等思路进行完善，确保将信息化的智能监控系统融入制糖生产过程。

关键词：信息化技术；制糖生产；智能监控系统；设计

中图分类号：S566.092                               文献标志码：A 文章编号：2095-820X（2023）04-0009-04

0 引言

制糖生产自动监控系统具有改进制糖工艺流程、节约制糖生产资源、保障制糖优质高效生产等作用，是目前企业制糖生产的必要保障。制糖企业通过采取信息化的自动监控工艺模式，可及时察觉制糖生产的系统运行误差，有效避免了制糖生产的工艺缺陷而导致的不良后果发生。与人工制糖生产的操作控制方法相比，采用自动监控的计算机系统更有利于制糖操作步骤准确度的提高，保证制糖生产的实时信息数据能得到精准传输。

1 信息化技术运用于制糖生产的必要性

1.1 确保制糖生产的良好效率指标

制糖生产工艺流程效率会对制糖企业的经济利润产生重大影响，但现有的制糖生产工艺仍存在人工控制滞后的缺陷，必须采取制糖生产的智能控制创新技术。采取智能化的信息技术制糖监控软件可促进制糖生产的速度提升及效率優化，从而提高制糖生产的综合效益［1］。由此可见，全面优化且改善制糖生产的经济效益指标应当充分依靠制糖信息化监控系统。

1.2 降低制糖生产的人工控制成本

制糖生产的整体成本涉及人工劳动成本、生产时间成本、工艺原料成本、机械设备成本等，制糖企业对于这些实施成本应当采取灵活的控制方法。目前在制糖工艺的信息化转型促进下，制糖企业将会实现相对更少的综合成本投入，而获得制糖生产的良好效益。信息化的自动监控系统具有实时监测制糖设备运行过程的作用，能及时发现制糖工艺的偏差，从而促进制糖企业资源的循环利用。

1.3 提升制糖生产的产品质量

制糖生产的产品质量是否达到最基本的管理规范要求，在根本上关系到制糖企业的良好信誉，且对食品消费者的人体安全和健康均会产生直接影响。制糖生产质量监控措施应当建立在以自动化监控系统作为保障的前提下，确保制糖企业技术人员能做到全面排查制糖工艺的质量安全隐患，采取实时性的工艺整改措施以保障制糖产品质量。

2 制糖生产智能监控系统的基本组成部分

2.1 自动结晶监控系统

在制糖生产全过程中，自动结晶工艺流程是非常重要的制糖工艺组成部分。制糖企业对于自动化的原料结晶过程应当采取实时监测措施，确保自动结晶后的制糖成品能达到最基本的晶粒数目、液位和纯净程度指标要求［2］。自动化的结晶控制设备主要设计为搅拌器的自动操控模式，采取信息化、智能化控制的制糖结晶系统应当达到更准确的工艺参数设计要求，主要包含制糖工艺流程中的黏稠度、真空度、系统液位、蒸汽压力和系统运行温度。因此，在自动结晶系统作为制糖生产辅助的前提下，设有双控制器和双路稳压电源的制糖监控系统将实现良好的生产控制综合效益［3］。

2.2 自动压榨监控系统

对于甘蔗作为制糖主要原料的生产工艺而言，压榨制糖原料的基本操作步骤应当包含粉碎甘蔗原材、液体过滤和渗透及汁液压榨排出等。计算机的压榨工序自动控制模式集中体现在粉碎制糖原料的操作效率提升，以促进制糖工艺的时间成本和资源投入成本节约。在对制糖原料的压榨层次厚度进行合理控制和改进的基础上，应当采取自动压榨的创新工艺方法来取代传统的人工压榨。例如，近年来很多制糖企业正在普遍尝试采用精密度较高的DCS自动控制制糖压榨系统。上述系统的空调控制室具有耐高温、抗震和预防静电干扰等优势，因此值得推广应用于制糖企业的加工生产过程。

2.3 溶液蒸发和澄清监控系统

溶液蒸发和澄清的具体操作实施步骤较繁琐，集中体现在采取机械泵体进行甘蔗汁液的压榨操作，然后将压榨完成后的汁液输送至专用的箱体设备［4］。采取加热汁液的方法处理混合汁液，并将其送入加热装置和沉降器。在此前提下，通过全面过滤和沉降操作后，能保证甘蔗汁液达到理想的浓缩程度要求，然后借助吸滤器再次进行过滤处理，直至分离形成糖浆和清澈的甘蔗汁液部分。对于糖浆箱储存的甘蔗加工糖浆应当采取必要的加热转化处理，确保达到最基本的制糖成品浓度指标要求。

制糖生产中的溶液澄清系统应当重点包含蒸汽设备和糖浆过滤设备，以上2种设备均属于制糖溶液澄清系统的关键构成。在全面实施制糖溶液的澄清操作及过滤操作中，应当集中体现为清澈汁液的蒸发和沉降提取操作，尤其是经过蒸发罐和沉降器的制糖转化装置［5］。制糖企业人员对全过程的制糖澄清工序应当给予自动化的实时调节控制，确保制糖澄清工序的装置温度限定在最佳指标，避免出现制糖加热温度过大波动。

3 制糖生产智能监控系统设计的完善思路

3.1 确保系统采集的实时数据信息准确

制糖生产智能监控系统采集实时性的生产运行数据，对于制糖生产操作流程精确度的提高具有重要作用［6］。目前，制糖企业通过全面采取自动化的制糖工艺监控设计方案，可有效节约制糖生产中的资源。但与此同时，制糖生产企业的技术人员应当密切关注制糖工艺本身的精密性，切实保证制糖自动监控系统采集的数据得到实时且准确的传递。制糖加工制作的各项参数信息应当得到更全面的共享，从而保障制糖生产的综合效益指标达到良好水平，同时对于制糖加工预期成本节约具有重要意义。例如，在蔗糖汁液的浓缩和蒸发关键实施工序中，制糖企业必须要全面采用自动化的汁液中和工艺、汁液浓缩工艺及加热和过滤等，以促进蔗糖汁液实现全过程的浓缩转化处理；在过滤蔗糖加热和浓缩汁液时，应当全面监控自动化仪表显示的温度参数、系统转速和系统流量参数。一旦上述制糖工艺监测系统运行参数出现异常，企业技术人员应立即采取相应的整改解决措施，以保证制糖工艺参数的准确性。

3.2 采用人工控制与自动控制模式相结合

当前，制糖自动化生产过程中制糖加工企业已采用智能控制与人工控制相结合的创新技术。采取制糖加工转化中的人工控制与自动监控相结合技术手段，能准确识别制糖工艺的安全隐患，促进全方位的制糖加工操作步骤改进。因此，制糖企业需要对人工控制的传统工艺方案进行优化整改，通过融入智能化的自动监控工艺，保障制糖生产的各项设计指标准确，灵活降低制糖工艺的加工资源成本。例如，对于间歇性的糖浆蒸煮过程而言，制糖企业如果仅限于通过人工监测的方法进行系统操作控制，通常易产生制糖加工系统的运行误差［7］。但与之相比，采取糖浆蒸煮工艺实施中的自动控制方法能有效提高制糖原料的良好转化效率，同时达到全面控制且降低制糖粉尘污染和噪声污染强度的目标。由此可见，制糖企业技术人员必须正确采取2种制糖监控模式相结合的创新技术，才能保证制糖工艺的最佳实践效益得到充分体现。

3.3 促进信息化监控系统的稳定性提升

信息化的制糖监控设备系统必须保持良好的设备稳定性，采用信息化的制糖加工自动控制管理措施进行妥善地应对。因此，在制糖工艺的全面优化实践过程中，现阶段的基本实现思路要体现在提升制糖自动化的加工生产效率方面。制糖自动化监控系统必须得到定期的系统软件和硬件管理维护，故制糖企业技术人员应当采取全面维护措施来提升整个系统的稳定效能。例如，针对制糖生产中常见的漏加工、粉尘和噪声污染较高、糖浆浓缩加工的浓度不达标等问题，应当采取全面优化系统且提高整体稳定性的相关措施［8］。制糖企业技术人员应当采取全方位的控制管理措施，进而保证制糖自动化生产中现有实施工序生产的产品达到良好的加工质量标准。提升制糖计算机监控设备系统的稳定性，现阶段的关键改进思路应落实在定期检测，且经常维护计算机的监控系统软硬件，以便及时发现制糖自动化系统的安全隐患及信息传输缺陷。

3.4 创新制糖监控系统的过程控制管理模式

制糖加工的过程控制管理具有全面约束制糖加工过程的重要作用。因此，制糖企业亟待采取全过程的智能化管理计算机软件平台。自动化的系统过程控制单元应当直接连接于制糖企业的终端显示设备组件，确保通过采取实时性的仪表运行信号传输方式实现系统安全控制的目的。目前制糖企业针对过程控制单元的模块组成结构应当实现系统功能完善，采取单元模块的设计优化方案，全面实现过程控制单元的实践作用。制糖过程控制的基本实践思路应当能完整融入制糖生产的各个阶段，进而保障制糖企业的综合效益最大化。制糖企业现有的过程控制单元应当包含系统单元核心处理设备、系统回路的供电电源、网络通信数据和处理数据的自动化单元，只有保证过程控制的实践技术思路得到充分的发挥，制糖企业的系统整体效能才会得以优化。

制糖生产监控自动化的技术人员必须做到定期排查系统软硬件的常见安全风险，采取故障源头追溯的技术调取相关的信息数据。因此，制糖企业在布局设计系统软件和硬件的过程中，应当注重监控自动化的安全保障作用功能合理创新。制糖企业需采取系统过程控制的创新设计布局思路，同时保持系统过程控制的稳定信号输出效果。制糖企业中的系统核心监测模块属于制糖生产控制的核心单元，若要使系统核心模块的交互控制作用得以充分发挥，就必须依靠人机交互的系统运行设计。制糖企业的系统操作终端界面能显示出实时性的系统运行故障状况，重点涉及到人机交互的系统信息显示界面，确保能完整展现历史性的运行参数状况。制糖自动控制系统的操作控制终端具有高效管理各类系统设备的基本实践功能，制糖企业的自动化监测设备单元应当促进实现良好的功能效益。现阶段的制糖系统计算机监控模式主要包含了自动采集数据、制糖生产故障设备报警数据及智能调节实时性的系统各项参数。人机交互的系统操作终端可为登录界面的制糖企业技术人员呈现不同时段的历史记录，确保提供了全面检修以及定期维护制糖企业系统的重要信息。

4 结语

制糖生产过程的信息化技术集中体现在智能监控系统优化设计。制糖生产过程存在复杂的工艺流程，从而决定了制糖企业技术人员应当正确使用信息化的监控系统平台，促进制糖生产的总体实施效率提升。在涉及到制糖生产的自动结晶工艺、自动压榨工艺、溶液蒸发和澄清工艺步骤中，合理采用计算机的智能监控系统十分必要。因此，制糖企业技术人员需保证智能制糖自动监控设备符合稳定性的系统运行要求，灵活采用人工控制与自动化控制相结合的制糖生产模式。

参考文献

［1］ 邓啟彬. 玉米淀粉制糖生产工艺与设备的改进措施探究［J］. 现代食品，2021（6）：18-19.

［2］ 林国栋. 试论制糖机械设备的现状及提升策略［J］. 中国食品工业，2022（22）：44-46.

［3］ 李婵媛，侯峥，常胜，等. 制糖行业废水污染物产排特征及影响因素分析［J］. 环境保护与循环经济，2022，42（9）：25-31.

［4］ 陈俊. 制糖生产过程中清汁pH值测定方法的探析［J］. 广西糖业，2022，42（2）：27-30.

［5］ 谭敏. 制糖生产技术自动化、信息化发展趋势探讨［J］. 广西糖业，2021，41（4）：42-44.

［6］ 覃甲. 浅谈三维制图对制糖生产的促进作用［J］. 广西糖业，2021，41（1）：34-38.

［7］ 罗长斌. 自动化、信息化是制糖生产技术发展的方向［J］. 廣西糖业，2020，40（5）：35-39.

［8］ 浦明，杨建华，陈子华，等. 甘蔗制糖生产过程自动化的现状和发展趋势［J］. 轻工科技，2020，34（11）：54-56.

（责任编辑 陈 燕）