随着近年来食品行业的蓬勃发展,柠檬酸钠的需求量逐年扩大,柠檬酸钠提纯控制系统自动化水平的高低决定着企业的生产效率和竞争力,因此能够实现统一的技术环境,统一的组态、统一的数据管理和统一的数据通信的自动化控制系统在柠檬酸钠生产中起着越来越重要的作用。西门子PCS7是德国西门子公司推出的全集成自动化工业控制平台,将PCS7应用于柠檬酸钠提纯生产控制系统,能够极大地提高系统的自动化程度、稳定性以及柠檬酸钠提纯的品质。实际工业生产过程控制对象具有较强的非线性、时变性和不确定性等特点,因此常规的PID参数整定方式控制策略和控制方法往往性能欠佳、整定不良、对工业生产情况的适应性差,难以获得满意的控制品质,给实际生产带来诸多不便。而目前一些先进的智能算法正逐步引进过程控制中来整定PID参数,量子粒子群算法(QPSO)就是其中之一。采用量子粒子群算法整定参数的PID控制器比其他智能算法整定的控制器具有的超调量小,调节速度快、稳态误差小、自适应强等特点,在工艺复杂的过程控制系统中更能取得良好的控制效果。本文用量子粒子群算法对控制系统PID参数进行优化,仿真结果表明经量子粒子群算法优化的PID控制器参数的控制效果优于其他算法。本文以泰国宁朗大型柠檬酸钠生产线为研究和设计对象,分析了新型钙盐法柠檬酸钠生产技术和工艺流程,研究和设计了基于西门子SIMATIC PCS7的柠檬酸钠生产线过程控制系统。应用西门子SIMATIC PCS7 6.1软件实现了整个系统的控制和管理,并对系统硬件配置、网络设计、系统组态和控制程序设计进行了分析。整个控制系统于2010年6月设计完成并进行现场调试, 2010年8月正式生产运行,系统运行稳定,达到了预期设计的目标。