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啤酒生产过程自动化控制-【新闻】固体表

发布时间:2021-04-20 12:16:05 阅读: 来源:奖杯厂家

啤酒生产过程自动化控制

我国啤酒的正规化生产,起源于十九世纪末。五六十年代,随着国家的经济的复苏和人民生活的改善,政府斥资兴建了一批啤酒厂,使我国的啤酒生产业初具规模。至八十年代,我国经济快速增长,啤酒产业也得了空前的发展,并迅速成为了一个啤酒大国。

早期的啤酒生产,设备落后,且监控过程大多采用人工方式,再加上啤酒生产的长时性特点,使人工任务量过大,很容易出现质量问题。后期虽然开始启用一些控制设备,但多数存在控制过程简单,可视性差,生产过程数据不能进行有效地保存分析,控制精度和灵活性也欠佳。随着近些年来计算机的迅速普及,监控组态软件技术的日益成熟,人们开始运用组态软件进行啤酒生产过程自动化控制,避免了人为操作的失误,具有足够的灵活性,控制过程精度也有了很大的进步。生产过程历史数据的有效保存,也为厂家进行控制过程分析,控制曲线改进,进一步提高产品质量,提供了良好的原始数据参考。

一、啤酒工艺过程

啤酒生产过程主要分为:制麦、糖化、发酵、罐装四个部分。

在计算机及检测设备的配合下,借助监控组态软件平台,可根据不同需要选择不同控制方案,实现生产过程温度、压力等参数的精确调节,确保生产工艺要求。

二、控制系统组建

组建力控监控组态软件环境的啤酒生产过程控制,在硬件方面主要有力控+PLC、力控+控制器、力控+计算机板卡这三种选择方式。它们的总体功能相同,但各有侧重:采用力控+PLC或力控+控制器方式有着较好的稳定性,但价格相对较高,且给日后进行系统扩充和变更带来不便;采用力控+计算机板卡方式,系统构造相对灵活,价格适中一些。可根据厂家的各自特点和不同需求做出选择。

主要涉及:工业计算机、打印机、PLC/控制器/计算机板卡、力控软件、液位变送器、压力变送器、温度传感器、电磁阀、电动调节阀、检测开关等。

三、主要完成功能

·控制方案定义、选择,动态实时控制曲线的显示输出;

·长时历史数据压缩存储;

·温度误差控制在±2.3℃范围内;

·具有温湿度及压力超限、线路故障、液位溢出等报警功能;

·具备一定的灾难恢复能力和容错性;

·提供检测元件偏差的软件修正和小信号切除功能;

·日报、月报、年报、历史数据等报表的输出。

2、安全性及可靠性

力控提供了操作工级、班长级、工程师级和系统管理员级四个安全级别,系统参数设置中有:禁止退出、禁止Ctrl+Alt+Del、禁止Ctrl+Esc等安全选项,有比较齐全的安全限制;支持双机热备功能,使系统具有更强的可靠性;可以设定实时数据库DB定期保存数据的时间间隔,最大限度地减少意外掉电等故障带来的损失;力控的“快照”功能可以将当时的操作画面锁定并保存下来,为日后进行事故分析及故障排除提供有力的参考。

另外,啤酒生产环境要求相关设备满足防潮湿、耐低温、抗腐蚀等要求,并要做好线缆屏蔽及抗干扰处理,保证硬件的可靠性和安全性。

2、温度、压力曲线控制

一方面可以通过力控的脚本支持功能,来进行温度及压力曲线的灵活控制;另一方面,可以利用力控策略生成器中提供的斜坡功能块来实现。斜坡功能块最多可产生多达24个斜坡输出,算法的输出作为副回路的设定值。副回路挂接一个PID算法控制回路,使PID回路的设定值可以按照设定的斜坡曲线随时间变化改变。斜坡算法有下列主要参数是:时间单位TimUnit、时间范围TimSpan、24条斜坡线段、回路方式Mode、斜坡时间Time、斜坡控制结束后的操作EndMode、手动输出MOUT等。

3、漂移及非线性问题

因啤酒生产环境相对较差,再加上长时间的运作,检测仪表和设备必将出现不同程度的零点漂移问题;因检测设备老化也极易出现非线性问题。一方面,力控提供了软件分段线性化处理功能,来解决检测器件的非线性化问题,也可以通过软件处理来修正漂移;另一方面,力控累计点中提供了信号限值切除功能,适当设置可以有效地减少检测设备零点漂移带来的误差。

4、配方管理

啤酒生产工艺中,制造不口味或不同品种的产品需要使用不同的原材料配方。力控的配方管理,则使此类工艺过程的控制和管理变得简单和明了。

5、图表功能

力控提供了实时趋势、历史趋势、x-y曲线、历史报表、万能报表、内置数据表等丰富的图表功能,方便进行实时数据及历史数据的曲线显示、灵活的数据报表定义和输出,方便

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