引言：玉米淀粉制造过程中，对离心机运行时间和绞龙转速的精确控制可实现对成品淀粉水分含量的精确掌控，提高成品淀粉的质量和收率。基于此，研发设计了本系统，系统通过在线水分传感器、温度传感器采集数据，PLC集中控制，实现对成品淀粉水分含量的控制。本系统具备故障自诊断和预警功能。该系统解决了诸多淀粉厂实际存在的问题，现实意义很大。
　　一、引言
　　玉米淀粉干燥工序是玉米淀粉生产中的重要工序之一，淀粉干燥的好坏，直接影响成品淀粉的品质、存储及运输。由于玉米淀粉企业自动化水平低，淀粉干燥基本还停留在人工手工操作，操作工凭经验观察离心机和手摸成品淀粉的方法进行操作，这种方法测试周期长，控制相对滞后，其次不同操作工检测方法不同，经验也不同，用手摸出的水分含量就不同，这样就降低了操作准确性，使得成品淀粉水分含量不稳定。因此，该系统的研究具有重要意义。
　　二、整体设计
　　1、组成及原理
　　玉米淀粉水分在线检测系统主要由离心机[1]、水分传感器1、绞龙电机变频器、温度传感器、水分传感器2及PLC控制系统等部分组成。根据玉米淀粉生产工艺[2]要求，离心机排出淀粉水分含量为45%，成品淀粉水分含量为13.5%。由于目前玉米淀粉厂所用离心机都不具备对所要脱水物料水分控制功能，基本都是人工凭经验控制离心机运行时间，最后离心机排出淀粉很难达到工艺要求。所以本系统采用双闭环控制设计，闭环1：水分传感器1在线检测离心机内淀粉乳水分含量，通过PLC控制离心机运行时间，实现离心机排出淀粉水分含量45%的要求；闭环2：水分传感器2在线检测成品淀粉水分含量，以及温度传感器测量热空气温度，通过PLC内部PID对比运算，从而控制绞龙的转速，实现成品淀粉水分含量13.5%的要求。如图1所示为系统结构示意图。
　　2、机械设计
　　机械部分设计工作包括传感器的安装，离心机与绞龙之间加装储料仓。
　　传感器安装分别为在离心机弧面右侧安装水分传感器1、成品间淀粉出料口安装水分传感器2、鼓风机热空气进气管上安装温度传感器；
　　储料仓采用1.5mm不锈钢材料设计，外形尺寸长、宽、高为1200*800*600（mm）底座与绞龙进料口处相接。
　　3、自动控制设计
　　（1）离心机排出淀粉水分含量控制
　　淀粉生产工艺要求经过离心机脱水后的淀粉水分含量为45%，本系在离心机内加装水分传感器1，在线检测离心机内淀粉乳水分含量，当离心机内淀粉乳水分含量达到45%时，离心机停止运行，排料到储料仓，如图2所示，为离心机运行控制框图。
　　（2）成品淀粉水分含量控制
　　成品淀粉水分含量受储料仓淀粉水分含量，绞龙转速，热空气温度多种因素影响。考虑多种因素影响，系统采用PID控制。控制结构框图如图3所示，通过水分传感器2反馈回来的实时淀粉水分含量信号PV与设定值信号SV做差获取含水量偏差EV，EV经PID调节输出，控制绞龙转速，从而克服偏差，促使偏差趋于零。PID控制淀粉含水量公式如式（1）所示，
　　三、结束语
　　根据淀粉生产工艺要求，本系统采用双闭环控制系统，首先对离心机排出淀粉水分含量进行控制，做到分段控制，最终达到了成品淀粉水分含量的精确控制。同时本系统采用在线检测，检测效率比一般线下检测要快，操作简便，大大减轻了操作人员的劳动强度，提高了工作效率。
　　参考文献
　　[1]郭苗， 王新文，王宏凯，赵国峰， 等.进口卧式刮刀离心机的基本原理及实践[J]. 矿山机械， 2010， 31（09）.
　　[2]翟崇华， 玉米淀粉生产工艺探讨[J].天津化工，2002（04）.
　　（作者单位：河北省自动化研究所 ）