玉米胚芽油厂自动化控制技术的应用

油脂开发

粮油食品科技第20卷2012年第1期

玉米胚芽油厂自动化控制技术的应用

崔宝贵

（山东西王食品有限公司，山东邹平256209）

要：介绍了玉米胚芽油厂自动化控制的范围、特点、基本状况和近年的发展，分析了自动化在脱

臭、碱炼、脱色的作用，对比了自动化前后的差别。强调了油脂专业与自动化控制人员在设计、管理中的作用与配合。

关键词：自动化控制；玉米胚芽油；变送器；控制器；执行器

+

中图分类号：TS225．19文献标识码：B文章编号：1007－7561（2012）01－0024－02摘

Applicationofautomaticcontrolincorngermoilplant

CUIBao－gui

（ShandongXiwangFoodstuffsCo．Ltd．，ZoupingShandong256209）

Abstract：Thescope，characteristics，basicstatusandthedevelopmentinrecentyearsofautomaticcon-trolincorngermoilplantwasintroduced．Thefunctionsofautomaticcontrolindeodorization，alkalirefi-ninganddecolorationwereanalyzed．Thedifferencebetweenprocesswithorwithoutautomaticcontrolwascompared．Theimportanceofcooperatebetweentechniciansofbothinproductionandautomaticcon-trolduringdesignandmanagementwasemphasized．

Keywords：automaticcontrol；corngermoil；transmitter；controller；executor自动化控制技术也称生产过程自动控制（简称

在工业和科学技术现代化中起着过程控制）技术，

十分重要的作用，自动控制水平的高低是衡量国家科学技术先进与否的重要标志。我国油脂工业的自动化技术20年来突飞猛进、发展迅速，已与发达国家技术水平相当。自动化技术在油厂的应用日益广

其重要作用也越来越显著。泛，

1．2

过程控制阶段

为单输入、单输出简单控制系统向串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制系统发展。过程检测采用的是基地式仪表和部分单元组合仪表（气动Ⅰ型－Ⅱ型和电动Ⅰ型－Ⅱ型）；部分生产过程实现了仪表化和局部自动化。如20世纪80年代

脱色锅、脱臭锅使用的温度和压力自开始在浸出器、

动反馈控制等。

1．3微电子技术阶段

大规模集成电路制造成功且集成度越来越高，微型计算机的出现及应用促进了控制系统发展。过

非线性分布式参数控制、解程控制系统：最优控制、

耦控制、模糊控制。

自动化仪表：气动Ⅲ型和电动Ⅲ型，以微处理器为主要构成单元的智能控制装置。集散控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）、工业PC机和数字控制器等已成为控制装置的主流。

集散控制系统实现了控制分散、危险分散，操作监测和管理集中。

控制理论：形成了大系统理论和智能控制理论。模糊控制、专家系统控制、模式识别技术。1．4信息技术飞速发展阶段

过程控制系统：管控一体化现场，综合自动化是当今生产过程控制的发展方向。

自动化仪表：总线控制系统的出现，引起过程控

1自动化技术促进了玉米胚芽制油的发展

玉米胚芽开始从以饲料原料为主，转化为以制

取油脂为主；数量上从以吨计量，转化为以万吨计

发生了质的飞跃。从1989年第一批精炼玉米油量，

在唐山市冀东制药厂问世，产量只有50t，到2009年发展到87．7万t，占食用植物油总量的3．2%，排在大豆油、菜籽油、棕榈油、花生油之后，列第5位。在此期间，自动化技术的应用对油脂工业的发展起了重要的促进作用，使油厂从手工操作发展到了综合自动化控制阶段。1．1手工操作阶段

只有少量的检测仪表用于生产过程，操作人员根据观测到的仪表显示数据，用人工来改变操作条件，凭经验去控制生产过程。如20世纪50年代开始在蒸炒锅、预榨机、脱色锅、脱臭锅上使用的温度计和负压表等。

收稿日期：2011－06－17

作者简介：崔宝贵（1953－），男，高级工程师．

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粮油食品科技第20卷2012年第1期

油脂开发

还使维生素E、甾醇等有益物质挥发破坏，反式脂肪酸含量增至7%～8%。

现在采用自动控制，加热使用燃油高压蒸汽炉闭式循环，不用担心导热油的泄漏，压力显示采用差压变送器，停留时间和温度由DOC系统控制，温度

停留时间只是原来的四分之一，比原来降低30℃，

质量超过国家标准。反式脂肪酸含量只有0．5%，且现场只需一人巡视即可。

控制点和操作要点：控制好塔形选择、冷却水温压力、蒸汽压力、直接汽压力流量、停留时间等关度、

重要参数都有采样点和远传回路，远传回路键环节，

采用铂电阻和现场数字显示相结合的设计。

自动化前后质量情况对比为游离脂肪酸（FFA）相差2．5倍，色泽提高2倍，含磷量相差5倍，过氧化值相差2．85倍，反式脂肪酸相差14倍。这里的数据是产品停留48h以后的结果。自动化前，用板塔长时间高温脱臭，产品出塔24h后会逐渐加深。消耗主要是蒸汽和电耗，一般相差二分之一左右。3．2碱炼工艺的应用

以前油厂使用间歇式碱炼方式和小型管式离心机，人工操作。如今使用分离因数高的碟片离心机，在防止震动方面采用了位移传感器，也称接近开关，当有振动移向接近开关，并接近到一定距离时，位移传感器被感知，开关动作，振动超过限定值时，设备

进入停机状态，同时发出报警信号。被保护，

NaOH添加在工艺上对油的流量、磷酸添加量、

量、清洗水添加量、油温及水温等都采用了自动化控制。使用了检测仪表—各参数的测量和变送；显示仪表—模拟量和数字量显示；调节仪表—气动或电动调节器；执行器—气动或电动阀门，利用这4大类

自动控制、自动保护和自动调仪表构成自动检测、

节。把复杂的操作变为按个电钮就可完成的工作，得到操作者、管理者的欢迎。

自动化技术的应用使产品质量有大幅的提高，自动化前后碱炼情况对比为FFA自动化前后相差60倍，含皂量相差11．7倍，含水量相差20倍，含磷量相差10倍。

3．3脱色工艺的应用

油脂脱色过滤多用两台立式叶滤机交替完成，劳动强度大、操作复杂，玉米胚芽油比其他油种还增

活性炭为黑色粉末，易飞扬，使原加了活性炭脱色，

本高温及带有气味的脱色操作环境更加恶化，自动化控制的应用彻底改变了脱色的操作环境，提高了脱色效率。

制系统体系结构和功能结构上的重大变革。现场仪表的数字化和智能化，形成了真正意义上的全数字过程控制系统。各种智能仪表、变送器、无纸纪录仪、人工智能、神经网络控制成为主流。

2

2．1

自动化技术的主要组成部分

自动化系统三大组件

通常人工调控一个工艺过程或一个工艺参数可分为三部分：一是通过眼睛观测实际情况或显示仪表；二是通过大脑判断实际情况或仪表参数与工艺需要的参数是否相符合；三是通过手的动作来调节阀门大小或相关设备的运行参数使之与工艺需要的参数相一致。自动化系统中的变送器、控制器和执

大脑和手的功能。行器分别承担操作人员的眼睛、

变送器将感知到的工艺参数转化成相应的电信号（测量值）送到控制器，与工艺需要的参数（设定值）进行比较后作出判断，如果（测量值）与（设定值）不一致，控制器就会发出变化的电信号命令（输出值），来控制执行器开关的开度大小。

2．2分布式控制系统（DistributedControlSystem）

在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以

综合了计算机、通信网络为纽带的多级计算机系统，

通信、显示和控制等技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。目前，在油脂行业通过使用DCS系统，可以把分散的

脱色、冬化与分提、脱臭控制，集中操作，实现碱炼、了统一、规范的行为。

2．3生产线运行状况显示

生产线P＆I图标示的所有内容，都可以在DCS系统上显示出来：包括设备、主物料管线、辅助物料

阀门管件、控制回路和仪表。所有温度、液位、管线、流量、压力等测量值都可以显示在流程图上。所有

气动开关阀和电磁阀均可以制成激活图运行设备、

块，处于运行或停止状态时显示不同颜色。2．4工艺参数自动调节

任何控制器都可以提供一个或多个控制回路用于工艺参数的自动调节。每个控制回路都有输入端，可以接收从测量工艺参数变送器传来的4～20mA模拟信号，经控制器转换成数字信号后与设定值比较和计算，得到的输出数字信号再经控制器转换成4～20mA模拟信号，以控制执行器的开度或运行速度。

3

3．1

自动化技术的实际应用

4小结

脱臭工艺的应用

2003年以前，脱臭是精炼油的核心技术，油厂

使用板塔脱臭，真空度控制使用国产蒸汽真空泵，用一块200mm直径的负压表，以表压－0．98mPa为准开始脱臭，加热使用导热油炉，时间长达5～6h，但还难以达到烟点215℃等国标要求。长时间高温

工艺技术与自动控制的有机结合，是油脂生产发展的动力。油脂专业人员应努力学习自动化控制技术，不断提出合理的工艺要求和方法。自动化控制人员也应当努力熟悉油脂工艺，多去现场观察，不断改进。只有专业及自动化控制人员两者的共同努

力，才能将油厂自动化控制技术不断推进。●

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