[发明专利]一种连续型超临界流体色谱仪智能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续型超临界流体色谱仪智能控制系统，属于控制系统领域。

背景技术

超临界流体色谱(supercritical fluid chromatography，简称SFC) 是以超临界流体为流动相，以固体吸附剂或键合到载体上的高聚物为固定相的色谱。由于其采用接近或超过临界温度（TC）和临界压力（PC）的高压流体作为流动相，而被广泛应用于分离制备领域。目前，制备型超临界流体色谱一般采用间歇操作方式，固定相利用率偏低、分离成本偏高，阻碍了其在工业生产中的应用。由此科研工作者应用液相模拟移动床装置的设计思想，与超临界流体色谱技术相结合，发明了具备固定相利用率高、连续操作、分离成本低等优势的连续型超临界流体色谱仪。

连续型超临界流体色谱仪运行工艺相对复杂，设备相对分散，且对设备运行的稳定性要求比较高，要实现连续型产临界流体色谱仪的控制，需要选择一种技术可靠、布线简单、应用方便、切实可行的集成方案，包括技术平台、硬件设备选择及系统环境的构建等。

发明内容

本发明提供一种连续型超临界流体色谱仪智能控制系统，由计算机、控制器、储液罐控制模块、储液罐阀门、储液罐液位计、储液罐温度传感器、色谱柱控制模块、色谱柱入口阀门组、色谱柱出口阀门组、色谱柱温度传感器、色谱柱压力传感器、流量控制模块、流量计、泵、流量调节阀、压力传感器、温度控制模块、温度传感器、热交换器、收集控制模块、收集罐阀门、收集罐液位计、收集罐温度传感器、无线通信模块及打印机组成。其中计算机与控制器通过Profinet工业以太网连接，储液罐控制模块、色谱柱控制模块、流量控制模块、温度控制模块和收集控制模块通过Profinet工业以太网与控制器连接，储液罐控制模块通过模拟量和数字量I/O接口与储液罐阀门、储液罐液位计、储液罐温度传感器相连接，色谱柱控制模块通过模拟量和数字量I/O接口与色谱柱入口阀门组、色谱柱出口阀门组、色谱柱温度传感器和色谱柱压力传感器，流量控制模块通过模拟量和数字量I/O接口与流量计、泵、流量调节阀和压力传感器相连接，温度控制模块通过模拟量和数字量I/O接口与温度传感器和热交换器相连接，收集控制模块通过模拟量和数字量I/O接口与收集罐阀门、收集罐液位计和收集罐温度传感器相连接，无线通信模块通过板卡与计算机连接，打印机通过Profinet工业以太网与计算机连接，储液罐控制模块、色谱柱控制模块、流量控制模块、温度控制模块和收集控制模块采用的是远程I/O模块,与控制器直接通过Profinet工业以太网进行通讯。

计算机采用的是工业控制计算机，工业控制计算机上运行上位机软件、神经网络控制算法和粒子群优化算法。

控制器采用的是可编程逻辑控制，与计算机通过Profinet工业以太网进行通讯。

无线通信模块采用的是具有GPRS通信功能的无线通信模块，该模块可以直接与手机进行通讯。

本发明的优势是：（1）本发明采用神经网络控制算法和粒子群优化算法来优化连续型超临界流体色谱仪控制工艺，可以极大提高产品回收率；（2）本发明采用基于Profinet现场总线技术的控制方案，可解决连续型超临界流体色谱仪设备分散难控制的问题，同时具备接线、布线方便的优点；（3）本发明采用GPRS通信技术，使用者可通过手机终端实时掌握设备的运行情况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图中具体代号如下：1、计算机2、控制器3、储液罐控制模块4、储液罐阀门5、储液罐液位计6、储液罐温度传感器7、色谱柱控制模块8、色谱柱入口阀门组9、色谱柱出口阀门组10、色谱柱温度传感器11、色谱柱压力传感器12、流量控制模块13、流量计14、泵15、流量调节阀16、压力传感器17、温度控制模块18、温度传感器19、热交换器20、收集控制模块21、收集罐阀门22、收集罐液位计23、收集罐温度传感器24、无线通信模块25、打印机。

具体实施方式

本发明提供一种连续型超临界流体色谱仪智能控制系统，包含计算机1、控制器2、储液罐控制模块3、储液罐阀门4、储液罐液位计5、储液罐温度传感器6、色谱柱控制模块7、色谱柱入口阀门组8、色谱柱出口阀门组9、色谱柱温度传感器10、色谱柱压力传感器11、流量控制模块12、流量计13、泵14、流量调节阀15、压力传感器16、温度控制模块17、温度传感器18、热交换器19、收集控制模块20、收集罐阀门21、收集罐液位计22、收集罐温度传感器23、无线通信模块24和打印机25。