提胶是明胶生产的中心环节,提胶工序进度的快慢控制了整个明胶生产的速度,胶液浓度是提胶中一项重要的质量和控制参数。提胶后得到的淡明胶液的质量高低又代表着整个工厂生产的品种、产值和利润,因此,快速准确的测量胶液浓度,在生产中具有很重要的意义。在国内明胶生产企业中,由于检测元件、工艺和技术等方面的原因,胶液浓度的在线测量测量中存在一些问题和不足,比如引进国外先进设备价格昂贵,生产成本较高；使用国产浓度检测仪维护量大,不能满足生产要求；定时采样离线检测的方法精度不高且结果滞后等。本文以青海明胶公司的提胶工序为背景,针对胶液浓度在线检测存在的问题,引入软测量方法对胶液浓度进行估测,为明胶浓度的在线检测开辟了新途径,并对软仪表在控制系统中的应用进行了分析和设计。软测量作为一种在检测和过程控制领域中实现在线检测的新技术,在提高企业生产效率,保证产品质量中起着重要的作用。首先,文章从提胶工序的机理分析入手,选择了易测参数时间和温度作为软测量建模的辅助变量,并对现场采集的数据进行了预处理。接下来,文章主要围绕基于最小二乘支持向量机(LSSVM, Least Squares Support Vector Machine)的明胶浓度软测量模型进行研究,通过与基于径向基函数(RBF,Radial Basis Function)的软测量模型进行仿真结果的比较,得到基于LSSVM的软测量方法具有更好的预测精度和泛化能力。同时,针对LSSVM参数难于选择中存在的问题,采用了K-均值算法(K-means)和粒子群算法(PSO,Particles Swarm Optimization)相结合的优化算法,对模型参数进行优化。该算法弥补了PSO算法容易早熟和容易陷入局部极值的问题,取得了较好的效果。另外,针对软测量模型的实践性,考虑到在工业过程中原料的多样性和工艺过程的变化,本文引入了“局部LSSVM"的概念,对原模型进行了改进。仿真结果表明,改进的LSSVM软测量方法适用于小样本情况,有利于短期建模和在线校正,可以作为软测量技术工业应用的实现基础。最后,为了满足软测量仪表的实时性要求,在青海明胶公司提胶工艺可编程控制器(PLC,Programmable Logic Controller)控制系统和理论研究基础上,对软测量技术的工程实现中基于过程控制与对象连接技术(OPC,Object Lingking and Embedding for Process Control)的MATLAB与视窗控制中心(WinCC,WINDOWS CONTROL CENTER)的数据通信问题进行了研究和设计。