[實(shí)用新型]一種UHT殺菌溫度PID控制結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620895989.1
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN206453107U
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜衛(wèi)東
• 申請（專利權(quán)）人: 上海普麗盛三環(huán)食品設(shè)備工程有限公司
• 主分類號: A23C3/023
• 分類號: A23C3/023
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種UHT殺菌(即超高溫瞬時殺菌)溫度PID(PID：Proportion and Integral and Derivate Controller的縮寫，比例積分微分控制器)控制結(jié)構(gòu)，屬于乳品飲料行業(yè)殺菌設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前乳品飲料行業(yè)殺菌設(shè)備的殺菌方式主要有直接和間接殺菌兩種，直接殺菌模式譬如蒸汽直噴，間接殺菌有如板式，管式、殺菌釜等模式。UHT是一種超高溫瞬時殺菌的間接殺菌設(shè)備。其主要過程是蒸汽先和熱水進(jìn)行換熱，把熱水加熱到一定的溫度，然后再通過高溫?zé)崴畬ξ锪线M(jìn)行間接加熱而達(dá)到殺菌的目的。但是這種間接殺菌的溫度控制具有一定的滯后性，故在現(xiàn)場調(diào)節(jié)的時候?qū)@個殺菌溫度的PID控制比較難控制，如果只對熱水溫度進(jìn)行控制，很難保證UHT設(shè)備長時間正常運(yùn)行，如果只對物料溫度進(jìn)行控制，由于滯后特性，調(diào)節(jié)閥的控制波動也比較大，從而導(dǎo)致溫度控制效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、溫度控制精度高的UHT殺菌溫度PID控制結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)場調(diào)節(jié)的時候?qū)⒕鷾囟鹊腜ID控制比較難的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種UHT殺菌溫度PID控制結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括輔PID控制模塊和主PID控制模塊，輔PID控制模塊的輸入端分別與實(shí)際物料溫度輸入模塊、設(shè)定的溫度輸入模塊連接，輔PID控制模塊的輸出端連接主PID控制模塊，主PID控制模塊的輸出端與IP閥連接。

優(yōu)選地，所述的輔PID控制模塊內(nèi)設(shè)有控制輸出范圍的限位模塊，限位模塊連接輔PID控制模塊的輸出端，輔PID控制模塊的輸出端連接主PID控制模塊。

優(yōu)選地，所述的輔PID控制模塊和主PID控制模塊均為獨(dú)立的PID控制模塊。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，其中的輔PID控制模塊以實(shí)際需要控制的設(shè)定值作為控制目標(biāo)，以實(shí)際的需要控制的實(shí)際值作為PID的反饋，再輔以一定的輸出鉗位，從而達(dá)到一個設(shè)定值可控的輸出范圍，再利用輔PID控制模塊的輸出作為主PID控制模塊的設(shè)定值來對現(xiàn)場IP閥門進(jìn)行控制，避免了某些滯后性較大的間接換熱設(shè)備對實(shí)際溫度控制的穩(wěn)定性，可以長時間殺菌，并且溫度控制精度高。

附圖說明

圖1為一種UHT殺菌溫度PID控制結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

本實(shí)用新型為一種UHT殺菌溫度PID控制結(jié)構(gòu)，如圖1所示，PLC模塊內(nèi)設(shè)有兩個獨(dú)立的PID控制模塊，一個控制蒸汽閥門開度的主PID控制模塊，另外一個是控制實(shí)際需要控制溫度的輔PID控制模塊，輔PID控制模塊的輸入端分別與實(shí)際物料溫度輸入模塊、設(shè)定的溫度輸入模塊連接，輔PID控制模塊內(nèi)設(shè)有控制輸出范圍的限位模塊，限位模塊連接輔PID控制模塊的輸出端，輔PID控制模塊的輸出端連接主PID控制模塊，即輔PID控制模塊的輸出直接作為主PID控制模塊的設(shè)定值，進(jìn)而進(jìn)行一種簡單的類似串級控制的PID結(jié)構(gòu)，主PID控制模塊的輸出端與IP閥(請解釋IP閥的中文名稱)連接。

輔PID控制模塊的參數(shù)內(nèi)設(shè)置PID：SP為從設(shè)定的溫度輸入模塊中獲得的需要控制的物料殺菌溫度值，PID：PV為從實(shí)際物料溫度輸入模塊中得到的實(shí)際的物料溫度值，分別設(shè)置P，I，D等相關(guān)參數(shù)，再一個關(guān)鍵的參數(shù)就是需要對輔PID控制模塊的輸出需要進(jìn)行一個限位，即需要設(shè)定一個最小偏差溫度ΔMin和一個最大偏差溫度ΔMax，通過這兩個參數(shù)，可以有效的把這個輔PID控制模塊的輸出控制在一個合理的范圍之內(nèi)，其實(shí)這個輸出范圍也就是主PID控制模塊的PID：SP，然后主PID控制模塊的PID：PV為熱水溫度值，通過輔PID控制模塊對殺菌溫度的一個動態(tài)控制，然后再到主PID控制模塊的一個調(diào)節(jié)閥的控制，實(shí)現(xiàn)了UHT超高溫殺菌設(shè)備的高精度，高穩(wěn)定性，長時間生產(chǎn)的要求，控制精度達(dá)到正負(fù)0.5度。

其中：PV：Present Value的縮寫，當(dāng)前值；

SP：Set Point的縮寫，設(shè)定值；

Out：Output的簡寫，輸出值；

本實(shí)用新型的輔PID控制模塊以實(shí)際需要控制的設(shè)定值作為控制目標(biāo)，以實(shí)際的需要控制的實(shí)際值作為PID的反饋，再輔以一定的輸出鉗位，從而達(dá)到一個設(shè)定值可控的輸出范圍，再利用輔PID控制模塊的輸出作為主PID控制模塊的設(shè)定值來對現(xiàn)場IP閥門進(jìn)行控制。避免了某些滯后性較大的間接換熱設(shè)備對實(shí)際溫度控制的穩(wěn)定性。