西门子PLC400自控系统在青霉素钾盐结晶生产中的应用

张立志

摘要：针对蒸发结晶生产过程中存在的液相温升速率和蒸发量耦合性较强、控制系统波动幅度大等问题，设计开发了一套基于西门子PLC400系统的多变量自校正的复合PID控制器。生产实践表明，该复合PID控制器是解决多变量耦合控制问题的一种实用有效算法。

关键词：PLC400自控控制；蒸发结晶；复合PID控制器；一键操作。

中图分类号：TM571文献标识码： A

一 引言

在工业生产工程中，结晶方法可分为六种：（1）升华结晶（2）冷却结晶（3）真空结晶（4）喷雾结晶（5）盐析结晶（6）蒸发结晶。而蒸发结晶适合于溶液的溶解度随着温度的升高而变换不大的盐类结晶。青霉素钾盐的结晶操作就是共沸蒸发结晶的过程，结晶自控流程设备图1。

图1

青霉素钾盐结晶过程分为四个阶段：（1）青霉素钾盐溶液由不饱和变为饱和阶段即析晶点阶段（2）晶体的形成既养晶阶段（3）晶体生长阶段，（4）结晶结束阶段。在整个结晶过程中，决定晶体质量的主要因素只有两个，第一个是液相温度的温升速率控制，第二个是结晶罐蒸发量的控制。以往青霉素钾盐操作控制系统很难实现“一键式”管理，上位SCADA（数据采集与监控）系统的自控算法也容易受计算机系统稳定性的制约，而西门子PLC400自控系统恰恰由于它的高效性，稳定性，安全性为青霉素钾盐结晶工业生产的“一键式”管理提供了可靠的保障。西门子PLC400系统优越性就在于它能为用户提供高效安全、简捷实用的“一键式”操作窗口，大大降低了生产成本，提高了生产效率。……