集散控制系统在食品行业的应用

一、集散控制系统在食品工业中的应用（论文文献综述）

蒋天一^[1]（2020）在《刮膜式分子蒸馏解耦控制研究》文中提出分子蒸馏是一项极具发展前景的新型分离技术,利用分子蒸馏技术在精准化工、石油化工、日用化工、食品产业、医药产业、塑料制造等实际生产的各个方面与领域具有广泛的发展前景。一般对分子蒸馏设备的优化仅仅在各项工艺参数上采取优化控制方法,往往忽略了其蒸发器内部的耦合关系,然而刮膜式分子蒸馏是一个具有强耦合性的系统,仅仅对工艺参数的优化无法完全消除系统中各个过程变量之间的相互影响,这在实际生产过程中对控制设备产生了很大的难度,使得分子蒸馏系统无法达到预期的控制效果。通过对前期的实验数据进行分析,温度与真空度是影响分子蒸馏系统中最关键的因素,且两者的耦合关系极强,有必要对其采取有效的解耦控制策略。因此,研究解耦控制器对分子蒸馏系统中的温度与真空度在实际生产优化过程中具有十分重要的意义。本文基于MDS-80-Ⅱ分子蒸馏设备,通过分析前期实验数据,针对该分子蒸馏系统的耦合特性主要做了以下内容研究:首先,根据前期数据变化的特点,得到分子蒸馏系统中温度与真空度的拟合关系曲线,根据所得到的拟合曲线采用系统辨识的方式结合二阶欠阻尼系统阶跃响应曲线的特性建立了分子蒸馏系统的耦合关系模型,并利用间接法计算出该系统模型的相对增益矩阵,通过对所得到的相对增益矩阵进行分析,发现该系统存在着严重的耦合关系,需要对其进一步采取必要的解耦控制策略。其次,根据分子蒸馏系统的耦合关系模型,分别采取解耦补偿控制矩阵与逆解耦补偿控制法对分子蒸馏系统设计相应的解耦补偿控制器。其中,采用解耦补偿控制矩阵的算法为分别设计了对角阵解耦补偿器、单位解耦补偿器和前馈解耦补偿器,并与逆解耦补偿控制器进行对比,得出采用逆解耦补偿控制器的方法在分子蒸馏系统的实际操作与优化控制器的设计中更为适用。根据所得到解耦补偿后的分子蒸馏系统模型,采用预期动态法,通过实际系统需求设计预期动力学方程系数反映在控制器参数当中,设计出Tornambe控制器对分子蒸馏系统采取解耦控制,并与传统的PID控制器进行对比,利用MATLAB软件进行仿真实验,通过对仿真曲线的分析得出,采用预期动态法所设计出的Tornambe控制器具有更好的性能指标与更好的鲁棒性。最后,根据MDS-80-Ⅱ分子蒸馏设备的实际情况,采用集散控制方式设计出分子蒸馏设备的DCS控制系统,使得操作人员能够更加方便、直观的通过交互界面对分子蒸馏系统进行实际的实验与生产操作,实现分子蒸馏系统的自动化改造与升级。

鞠斐^[2]（2020）在《租界时期上海纺织、服装工业化与现代性设计研究》文中研究指明在西方先进的纺织生产方式尚未进入上海地区之前,上海正处于农业社会手工业生产的大环境中。鸦片战争之后,《南京条约》签订,上海设立租界,机制纺织商品和动力机器纺织工厂始进入上海。此后随着上海地区工业化程度的不断加深,机制纺织品与新式服装逐渐成为新的生产、生活文化的标志,随后引起社会个体价值观的变化,进而连带的引发了社会生产和生活系统的变革。在中国租界时期史上的百年之间,上海纺织服装设计在经历了西方科技本土化的同时,也不可避免地向现代化设计的前进方向发展,在这个发展过程中,客观条件和人的主观能动性都成为设计现代化的推动力量。围绕租界时期上海地区纺织、服装设计现状与产业背景等上海纺织、服装现代设计发展成因中最关键的基础条件,通过对这一时期上海地区纺织、服装工业化发展和现代设计行为的研究,还原了工业生产条件下纺织、服装的产销业态和设计价值,进一步揭示了租界时期上海地区纺织、服装设计的演变规律、文化价值和社会价值,并探索其对上海市民的生活方式、纺织、服装生产的工业化和上海城市现代化的影响、促进和提升的具体作用,以及从设计学的角度分析租界时期上海纺织、服装设计的工业化和现代化对上海地区消费文化变迁的影响。作为中国租界时期最具代表性的城市之一,上海汇聚了20世纪初中国最活跃、最发达的政治、经济、文化与艺术因素,涌现出各个行业的标志性成果,聚集了大量的艺术与设计人才,出现了中国最早的具有现代意味的设计机构。中国早期的现代纺织、服装设计便是在这样的背景条件之下,伴随着初期民族纺织、服装产业的发展而迅速地涌现与成长,形成了与早期纺织轻工产品相辅相成的现代设计产业萌芽,本土的现代纺织、服装设计正是在这样的关系中悄然地、坎坷地成长起来,既从西方现代设计发展过程中提取经验,也从本土传统资源中汲取了能量,形成了独特的发展路径。

王梓桐^[3]（2021）在《某资源利用中心DCS联动系统的设计》文中认为餐厨垃圾种类多、数量巨大,传统的填埋法、焚烧法等处理方式不能满足环保要求。餐厨垃圾厌氧处理虽在国内起步较晚,但作为近年来应用最为广泛的方法,处理后生成的沼气燃烧后可通过发电机组产生电能,生成的油脂经加工后可作为生活洗涤用品,此项技术虽然对环境污染小,对垃圾的复用率高,但在生产过程中控制设备单一,适用范围小。本文借鉴了大型化工厂的控制经验,针对某市再生能源利用中心的生产过程设计了集散控制系统,将集散控制思想应用其中适应该地区的餐厨垃圾处理工作。首先分析了主要生产工艺流程,根据实际国情选用浙江中控ECS-700型控制系统,通过对餐厨预处理、厌氧处理、污水净化等模块进行硬件系统选型与配置,共计1088个DI点,608个DO点,261个AI点,64个AO点及560个控制回路,并绘制控制流程图及控制逻辑图。其次应用Visual Field系列组态管理软件完成对系统组态画面的设计,根据工艺流程设计了沼气处理系统、锅炉净化系统等24个组态画面,实现设备内部逻辑块程序的编程实现、设备故障报警、历史数据存储等功能。通过对再生能源利用中心的工艺技术进行研究,根据其不同特点设计出对应的控制策略。最后分析了系统运行过程中的安全性,使其能够安全稳定的运行。为了提高控制效率,研究了传统PID控制与模糊控制之间的关系,并提出将模糊控制应用于集散控制,通过MATLAB仿真结果可得,模糊自适应PID控制相比于传统PID控制有着更快的响应速度,并具有超调小、鲁棒性强等优点,值得深入研究。为了提高系统的安全性,对沼气系统中的酸洗加酸电磁阀、氧化剂加药计量泵等使用联动控制策略,并将控制方法进行优化。最终完成整个系统软硬件系统调试,现场监控画面的数据显示实际运行效果设计满足系统控制要求,达到用户需求设计的目标。

刘静^[4]（2019）在《空间人文学视角下的中国近代工业基本空间特征研究》文中认为在当前人文社会学科“空间转向”的学术背景影响下,以“空间”作为切入点重新思考历史与文化问题,成为介入许多研究问题的重要逻辑起点与研究策略。中国从1880年外国商人在华设立租界并创办工厂开始,近代工业拉开帷幕,此后历经近百年抗争、奋斗,逐渐改变了传统手工业时期的工业空间格局,形成了具有自身特色的近代工业空间格局,同时也改变着国家以及区域的经济、城市等要素的空间结构。然而近代工业空间的现有研究基础却较为薄弱,传统研究多从地理学、城市规划学、建筑学的视角观察,对象多集中在对一些行业及典型区域、案例城市或单体建筑的研究,缺乏涉及多种行业的、全国与区域等宏观尺度的关于近代工业空间的整体性认知,且研究方法多囿于传统文献解读,注重历史描述,缺乏新的可以整合多元数据,进行量化与空间分析,并形成可视化研究成果的跨学科理论与方法的运用。面对既有的研究不足,本文尝试引入空间人文学的视角与方法,针对宏观尺度的中国近代工业空间进行跨学科研究尝试。文中运用空间人文学的视角与方法,结合近代工业史研究中对近代工业空间的理解与表述诉求,融合大数据思维,以及GIS、地理学、城市规划、历史学、统计学等学科的相关理论与方法,关注“近代工业的宏观分布与区位选择”以及“近代工业影响下的区域经济与城市空间变迁”现象,并从这两条线索出发,选取全国至城市尺度的五个典型空间问题进行分析与阐述,尝试从多个角度切入,揭示中国近代工业化进程中的基本空间特征。在空间问题解读的同时也进行研究方法的探索,包括了总系统框架下空间人文学方法体系的运用,以及针对不同章节中所涉及的全国至城市尺度上不同的工业专题数据具体的采集、管理、分析与可视化方法的探索。首先,第一章介绍研究缘起,在进行文献综述的基础上分析既往研究所面临的问题,进而阐述本文的研究目的、研究视角、研究资料以及研究展开的整体性框架。其次,第二章至第六章从“近代工业的宏观分布与区位选择”以及“近代工业影响下的区域经济与城市空间变迁”两条线索出发,选取五个典型空间问题进行实证研究。其中,“中国近代工业的宏观分布与区位选择”是在全国尺度上对近代工业的生产活动空间展开讨论,分三个章节进行阐述:第二章选取近代工业史、资料集等文献资料,创建全国尺度近代工业企业点数据集、铁路线数据集,在此基础上运用核密度估值、平均中心、方向分布、全局空间自相关及热点分析等空间分析方法,展现近代完整时段的工业演化历程与整体分布模式,提取主要的工业集聚区,为后续研究提供基础;第三章深入到工业产业特征层面,结合经济地理学的产业结构分析指数,选取20世纪二三十年代的一系列工业调查,创建全国尺度的工业产业特征点数据集,在此基础上运用可视化分析等方法,解读抗日战争以前中国工业发展的部门结构构成、生产与销售、工人劳动与收支、工会组织等主要产业特征指标的空间分布状况;第四章结合工业区位理论与时空间行为研究理论,利用奏稿集、近代史资料集、企业史等资料,创建全国尺度近代工业布局历程中不同阶段代表性人物的工业布局行为点数据集,在此基础上运用可视化分析并结合文献研究等方法,初步展现在西方外来冲击与中国内因共同作用下,近代工业布局区位选择的时空特征。“近代工业影响下的区域经济、城市空间变迁”是在全国尺度近代工业生产活动空间分析的基础上,在区域尺度层级上选取两个具有代表性、且资料相对丰富的工业集聚区作为典型案例,对近代工业发展与经济、城市空间变迁之间的关系进行探讨:第五章选取传统手工业丰富,近代工业起步较早、较为发达,且工业经济数据相对齐全的鲁中、鲁东工业集聚区进行个案研究,利用地方志、实业志等资料,创建省级尺度的工业行业分布点数据集、商路线数据集与贸易联系线数据集,在此基础上,运用可视化分析并结合文献研究等方法,对比从传统手工业到近代工业发展历程中工业经济空间态势的演化;第六章选取近代工业发展迅速、城市工业空间结构典型,且城市工业资料较为丰富的旧直隶工业集聚区进行个案研究,利用人口史、地名志、工业志、规划志及城市历史地图集等资料,创建省级尺度的城市规模点数据集与市级尺度的工业企业点数据集、工业空间规划面数据集、城市历史地图栅格数据集,在此基础上,运用空间叠加分析并结合文献研究等方法,分析近代工业影响下的城市空间结构变迁。最后,第七章从“全国尺度上近代工业的时空演化、整体分布模式、近代工业的产业特征、近代工业布局的区位选择与区域尺度层级上近代工业发展同经济、城市空间变迁之间的关系等方面所展现出的基本特征”和“引入空间人文学方法,构建中国近代工业数据基础平台,形成近代工业化进程的一个数字空间图史,有效支撑了解释观点的形成,对传统文献研究方法进行了补充”两个方面归纳了本文的研究成果,并指出研究本身的局限性及后续可能的研究方向。

谢宇^[5]（2016）在《黄酒发酵过程质量安全在线监测研究》文中研究说明黄酒作为我国特有酒种,有着悠久的历史,并且随着大众生活质量和消费观念的提高,对黄酒的需求不断升高。目前黄酒的生产发酵过程多数依然是作坊级别发酵及手工操作方式,依靠人工和经验对黄酒的生产发酵过程进行控制,产品的质量及批次稳定性较差,发展自动化及提升产品质量就成为了黄酒业所关切的问题了。本文中针对此现象和黄酒的生产发酵过程中的表现出的非线性、时变性、鲁棒性现象,对黄酒的生产质量和安全进行研究,对其生产发酵过程进行预测控制、实时监测控制,以提高黄酒的食品质量安全和生产自动化,提高生产效率。本文对黄酒的整个生产发酵过程为研究对象,充分发挥HACCP体系,结合某黄酒公司实际生产过程,构建适宜的黄酒生产发酵质量安全体系,对发酵工艺的危害点以及关键控制点进行了分析确定,并分析研究了关键点的关键限值,最后制定了适合的HACCP计划,且体现着HACCP体系预防为主的特点。由于黄酒发酵过程中温度、酒精度等参数的动态不确定性,设计了基于模糊-神经的前酵质量预测模型的模糊控制算法和酒精度预测模型。根据前酵生产过程特点对温度和酒精度进行控制,再通过MATLAB中simulink对系统进行仿真并验证。结合模糊-神经网络对预测方案,提高了黄酒发酵过程中温度控制的精度,对当前发酵的预测值异常时,能够提前预知,可以对前发酵提前做出相应的措施,以保证产品的合格率和质量,体现了更好的控制效果。再结合某黄酒公司的黄酒实际生产过程,设计了基于MCGS和智能传感的黄酒发酵的集散控制系统。系统中实现了对温度、酒精度等参数的实时监测控制、生产过程的在线监控、实时数据、历史数据查询以及故障报警等功能。可以依据在线的实时数据对生产发酵过程进行自适应控制和反馈,实时性的黄酒质量在线监测,对指导实际生产发酵过程,具有重要的现实生产意义。

李勃锋^[6]（2014）在《冰淇淋生产线控制系统设计与设施》文中指出随着人民生活水平的提高,人们对于冰淇凌的需求量越来越大。食品生产已经从传统的手工化生产转变成工业化生产。随着工业生产的规模扩大,对控制系统的要求越来越高,也越来越复杂。企业需要引进先进的控制系统来满足控制需求。DCS控制系统经历多年发展,已经相当成熟,覆盖了从底层仪表层到上层管理层的全方位解决方案。本文以国际某着名冰淇凌品牌的中国工厂的升级改造为课题背景,为一套新冰淇凌生产线设计控制系统。本文结合冰淇凌主要生产流程,提出了控制系统的设计要求,选用西门子S7-400系列作为控制站对系统进行控制,选择SIMATIC工控机对系统进行监控,并对控制系统其他硬件进行选型和组态。基于现场空间小,铺设线缆不便等因素,选择ASI总线作为项目传感器网络,同时对现场传感器网络作了介绍。本文基于西门子最新的SIMATIC PCS7V8.0版本DCS软件,利用此软件对下位机按照控制要求进行编程,以满足控制需求。并利用WinCC对上位机软件进行开发组态,本系统投运后效果良好。

黄志刚,刘科,刘凯,江玥芃^[7]（2013）在《食品装备过程控制的现状及发展趋势》文中指出过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等方面均起着十分重要的作用,在食品装备方面得到了广泛的应用.分析了食品装备的国内外发展现状,介绍了过程控制技术在食品装备方面的应用,以及最新的过程控制技术,结合我国食品装备的发展目标,提出了食品装备过程控制的发展趋势.

徐锡杰^[8]（2011）在《垃圾焚烧发电厂集散控制系统设计与开发》文中指出随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,城市生活垃圾量大幅增加。研究和开发适宜的城市固体废物处理和利用技术不仅能解决垃圾的环境污染问题,而且还能实现资源回收和能源利用。焚烧法是处理城市生活垃圾有效方法之一。在垃圾焚烧炉中,垃圾焚烧过程主要包括相互耦合的空气流量控制、垃圾送料控制、助燃剂流量控制等。在城市垃圾焚烧处理过程中,空（气）燃（料）比的优化是保证垃圾废料充分燃烧减少污染的关键,由于垃圾组成成分的复杂多变性及垃圾焚烧炉燃烧过程的非线性、时变性与不确定性等因素,对垃圾焚烧发电厂的自动化控制提出了较高的要求。论文对垃圾焚烧发电的工艺及其控制技术做了较详细的介绍,对其控制要求和技术难点也做了分析介绍。论文根据垃圾发电厂控制要求和特点,提出了采用新华公司先进的XDC-800系统来进行垃圾发电厂的控制系统设计。XDC-800系统具有先进的、开放的计算机网络、可靠的硬件系统和功能丰富的软件功能模块。论文首先设计了垃圾发电厂集散控制系统的总体结构和功能设计,进行了系统的硬件选型和设计,重点进行了控制系统现场控制器应用软件和操作站的人机界面软件。所设计开发的系统实现了垃圾焚烧发电厂全厂的监控。该系统已经在现场投运,取得了较好的经济和社会效益。应用表明,该系统的各项性能指标满足设计要求。

隋刚^[9]（2007）在《集散控制系统（DCS）在腈纶生产中的应用》文中进行了进一步梳理面对当前激烈的国际经济竞争环境,各个企业面临很大的发展压力。企业想要发展壮大,苦苦思索如何做大做强,如何击败竞争对手,在激烈的竞争环境中站稳脚跟,并且不断前进。当前腈纶生产行业市场状况混乱,生产成本高,产品差异化不大,因此要想发展壮大则面临的困难就更大。腈纶生产企业只有找到自己的发展途径,努力降低运营成本,提高人力资源利用率,提高产品质量,开发自己的新产品,同时建立完善的信息管理体系,才能实现发展目标。本论文各个方面分析研究,认为集散控制系统是企业发展的必然选择。本论文从生产控制角度出发,结合当前腈纶的生产控制方式,分析了集散控制系统的应用状况,主要从生产控制中集散控制系统的应用和管理系统中集散控制系统的应用这两个方面进行分析。同时分析了当前应用集散控制系统的利弊。同时结合当前企业管理的发展趋势,分析研究了集散控制系统在整个企业管理中的应用和未来对企业对集散控制系统的技术发展要求,针对当前集散控制系统的应用情况,提出了一些建议和意见,同时对未来的腈纶生产企业如何选择集散控制系统提出本人的一些看法。本论文采用理论结合实际的方法,首先对集散控制系统进行各方面的了解,研究,然后通过分析他的应用,通过研究分析集散控制系统的应用,找出了未来集散控制系统在腈纶生产过程中的发展和创新点。

叶宇^[10]（2006）在《醋酸液态半连续发酵技术的研究》文中提出食醋具有调味、抗菌、杀菌、增进食欲、促进消化、抗疲劳等食疗作用。醋酸也是一种非常重要的有机酸。国内食醋生产企业众多,但生产工艺和设备落后,生产过程难以稳定控制,发酵后期容易发生过氧化反应,放出大量热能,影响产品质量和经济效益。本文自行设计发酵过程集散控制系统,采用自动化技术对乙醇浓度进行自动检测,防止过氧化反应发生。该系统由触摸式计算机和智能控制器构成,通过传感器和变送器与现场一次仪表相连,使用串口通讯,主要完成现场酒精度和溶解氧浓度的在线检测及温度、pH、转速、泡沫液位实时控制。在研究室自主开发的自吸式发酵罐上进行醋酸分批发酵,气液传质混和良好,气体分布均匀,发酵周期短。发酵至35小时左右酸度达到47.2g/L,平均产酸速率为1.35g/L·h,醇酸转化率为81.38%。随后,发酵液酸度开始下降,醋酸菌进一步将醋酸氧化成CO2和H2O,发生过氧化反应。根据中心复合设计原理,以发酵液总浓度（X1）和分割量（X2）为自变量,以平均产酸速率（Y1）和醇酸转化率（Y2）为响应值设计了两因素五水平共10个点的实验。在自行设计的发酵过程集散控制系统下,进行醋酸半连续发酵,不断监测发酵过程中酒精度的变化。使用响应面回归分析方法优化实验条件,确定分割量为27%,发酵液总浓度为6.2。通过软件预测,得到发酵平均产酸速率为2.32g/L·h,醇酸转化率为97.17%。采用优化的实验条件,进行验证实验,平均产酸速率为2.29g/Lh,醇酸转化率为95.36%。与分批发酵相比较,整个半连续分割过程中菌体浓度C X0始终大于零,菌体能够维持较高的产酸速率,菌体生长和随尾气挥发所耗酒精减少,醇酸转化率提高了17.2%,非生产时间缩短,降低了成本。

二、集散控制系统在食品工业中的应用（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、集散控制系统在食品工业中的应用（论文提纲范文）

（1）刮膜式分子蒸馏解耦控制研究（论文提纲范文）

（2）租界时期上海纺织、服装工业化与现代性设计研究（论文提纲范文）

（3）某资源利用中心DCS联动系统的设计（论文提纲范文）

（4）空间人文学视角下的中国近代工业基本空间特征研究（论文提纲范文）

（5）黄酒发酵过程质量安全在线监测研究（论文提纲范文）

（6）冰淇淋生产线控制系统设计与设施（论文提纲范文）

（7）食品装备过程控制的现状及发展趋势（论文提纲范文）

（8）垃圾焚烧发电厂集散控制系统设计与开发（论文提纲范文）

（9）集散控制系统（DCS）在腈纶生产中的应用（论文提纲范文）

（10）醋酸液态半连续发酵技术的研究（论文提纲范文）

四、集散控制系统在食品工业中的应用（论文参考文献）

• [1]刮膜式分子蒸馏解耦控制研究[D]. 蒋天一. 长春工业大学, 2020
• [2]租界时期上海纺织、服装工业化与现代性设计研究[D]. 鞠斐. 南京艺术学院, 2020(01)
• [3]某资源利用中心DCS联动系统的设计[D]. 王梓桐. 西安石油大学, 2021(09)
• [4]空间人文学视角下的中国近代工业基本空间特征研究[D]. 刘静. 天津大学, 2019(06)
• [5]黄酒发酵过程质量安全在线监测研究[D]. 谢宇. 浙江工业大学, 2016(06)
• [6]冰淇淋生产线控制系统设计与设施[D]. 李勃锋. 华东理工大学, 2014(06)
• [7]食品装备过程控制的现状及发展趋势[J]. 黄志刚,刘科,刘凯,江玥芃. 食品科学技术学报, 2013(04)
• [8]垃圾焚烧发电厂集散控制系统设计与开发[D]. 徐锡杰. 华东理工大学, 2011(01)
• [9]集散控制系统（DCS）在腈纶生产中的应用[D]. 隋刚. 吉林大学, 2007(05)
• [10]醋酸液态半连续发酵技术的研究[D]. 叶宇. 南京工业大学, 2006(05)

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