[發(fā)明專利]模擬移動床色譜裝置的智能化控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210062822.3
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN103301650A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張大兵;孫俊;蔡宇杰;劉根水;李枝玲;居延娟;王冰冰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇漢邦科技有限公司
• 主分類號: B01D15/00
• 分類號: B01D15/00;G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模擬移動床色譜裝置的智能化控制方法。

背景技術(shù)

模擬移動床（SMB）色譜分離技術(shù)是一種現(xiàn)代化分離技術(shù)，具有分離能力強，設(shè)備結(jié)構(gòu)小，投資成本低，便于實現(xiàn)自動控制，并分別有利于分離熱敏性及難以分離的物系等優(yōu)點，在制備色譜技術(shù)中最適用于進行連續(xù)性大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。模擬移動床色譜技術(shù)是對批處理技術(shù)的革新，因此所有使用簡單批處理色譜的領(lǐng)域包括生物化工廠、精細化工、藥廠、油廠、食品廠及其它化工領(lǐng)域都是模擬移動床色譜應(yīng)用的市場，但是對于企業(yè)來說，模擬移動床色譜分離過程是極為復(fù)雜的，即使有了設(shè)備也很難有效地實施分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種模擬移動床色譜裝置的智能化控制方法，通過該控制方法使模擬移動床在各種復(fù)雜條件下都能順利進行色譜分離，純化產(chǎn)品。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：該方法將量子粒子群優(yōu)化算法與模擬移動床進行嵌入式整合，通過C-BUS系統(tǒng)，讓模擬移動床在運行過程中自適應(yīng)地優(yōu)化分離。

本發(fā)明的控制方法中的C-BUS系統(tǒng)是一個二線制管理系統(tǒng)，通過C-BUS系統(tǒng)對模擬移動床進行控制和管理，使模擬移動床在各種復(fù)雜條件下分離純化產(chǎn)品。

模擬移動床中所有的單元器件除電源外均內(nèi)置微處理器和存儲單元，由一對信號線（UTP5）連接成網(wǎng)絡(luò)；每個單元均設(shè)置唯一的單元地址并用軟件設(shè)定其功能，通過輸出單元控制各回路負載；輸入單元通過群組地址和輸出元件建立對應(yīng)聯(lián)系；當有輸入時，輸入單元將其轉(zhuǎn)變?yōu)镃-BUS信號在C-BUS系統(tǒng)總線上廣播，所有的輸出單元接收控制信號并作出判斷，控制相應(yīng)回路輸出。

本發(fā)明的控制方法實行監(jiān)控模擬移動床的工作狀態(tài)，進行分離條件的優(yōu)化，降低色譜分離過程的復(fù)雜程度，提高產(chǎn)品的純化效果。

具體實施方式

該方法將量子粒子群優(yōu)化算法與模擬移動床進行嵌入式整合，通過C-BUS系統(tǒng)，讓模擬移動床在運行過程中自適應(yīng)地優(yōu)化分離。

本發(fā)明的控制方法中的C-BUS系統(tǒng)是一個二線制管理系統(tǒng)，通過C-BUS系統(tǒng)對模擬移動床進行控制和管理，使模擬移動床在各種復(fù)雜條件下分離純化產(chǎn)品。

模擬移動床中所有的單元器件除電源外均內(nèi)置微處理器和存儲單元，由一對信號線（UTP5）連接成網(wǎng)絡(luò)；每個單元均設(shè)置唯一的單元地址并用軟件設(shè)定其功能，通過輸出單元控制各回路負載；輸入單元通過群組地址和輸出元件建立對應(yīng)聯(lián)系；當有輸入時，輸入單元將其轉(zhuǎn)變?yōu)镃-BUS信號在C-BUS系統(tǒng)總線上廣播，所有的輸出單元接收控制信號并作出判斷，控制相應(yīng)回路輸出；C-BUS系統(tǒng)是由計算機設(shè)定的，一旦系統(tǒng)設(shè)置完成后電腦即可移走；所有的系統(tǒng)參數(shù)被分散存儲在各個單元中，即使系統(tǒng)斷電也不會丟失，這保證了模擬移動床設(shè)備穩(wěn)定可靠地運行；一旦電腦接入C-BUS系統(tǒng)中，則可實現(xiàn)對模擬移動床的實時監(jiān)控、實時控制。

將基于量子粒子群算法的優(yōu)化過程與模擬移動床進行嵌入式整合，在模擬移動床的控制系統(tǒng)中把系統(tǒng)與信息理論及量子粒子群算法引入建模過程，把模型看成不斷演化的實體，基于上述措施，經(jīng)過優(yōu)化后的生產(chǎn)強度可比未優(yōu)化的提高約5-10倍以上，從而實現(xiàn)分離過程的自動優(yōu)化；在分離過程中該系統(tǒng)可根據(jù)進樣物料的性質(zhì)，由C-BUS系統(tǒng)對閥門的開關(guān)進行智能控制，以減少死體積，使生產(chǎn)強度最大化；該系統(tǒng)采用32位處理器為內(nèi)核，集成通信用CPU，具有強勁的運算能力，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)高級算法，提供更加強大的功能；憑借實時操作系統(tǒng)的高效調(diào)度和管理，在基于嵌入式的模擬移動床中，軟件具有了突出的地位，軟件不再附屬于硬件，僅僅完成測量、計算、顯示等功能，而成為處理能力很強的智能模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)前期研究中的遺傳算法和技術(shù)，使裝置能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的信號處理，進行頻譜分析，并以分析、比較和推理的結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信息，能夠自診斷、自測試，經(jīng)內(nèi)部協(xié)調(diào)和重組自動修復(fù)，適應(yīng)外界的變化，自補償、自適應(yīng)，通過自校準零點、增益等來保證自身的準確度，不僅如此，還將通過自學習處理更多、更負責分離過程的測控程序。