技術(shù)頻道

      研祥EIP面向啤酒行業(yè)IPC控制系統(tǒng)解決方案

      [系統(tǒng)概述]

      國(guó)內(nèi)某公司自1993年開(kāi)始從事于啤酒生產(chǎn)過(guò)程的工藝、控制與生產(chǎn)管理的工程與應(yīng)用研究,采用先進(jìn)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代測(cè)量技術(shù),成功開(kāi)發(fā)了針對(duì)啤酒生產(chǎn)設(shè)備與工藝特點(diǎn)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)啤酒生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化,降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的快速穩(wěn)定控制,獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。
      近十年來(lái),由該公司開(kāi)發(fā)的各種控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)多家啤酒廠的普通啤酒、純生啤酒等生產(chǎn)過(guò)程中得到了成功應(yīng)用,并為啤酒廠家?guī)?lái)了顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

      [系統(tǒng)原理]

      【1】 麥汁制備過(guò)程:
      麥汁制備過(guò)程包括原料糖化、麥醪過(guò)濾、麥汁煮沸和麥汁澄清與冷卻等幾個(gè)過(guò)程,是啤酒生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,對(duì)整個(gè)啤酒生產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量、消耗等影響很大。糖化過(guò)程工藝指標(biāo)控制的好壞,對(duì)啤酒的穩(wěn)定性、口感、外觀有著決定性的影響。糖化生產(chǎn)過(guò)程工藝比較復(fù)雜、技術(shù)要求高,控制難度較大。我們?cè)邴溨苽溥^(guò)程自動(dòng)控制方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
      1) 速測(cè)溫技術(shù):采用快速測(cè)溫元件,保證原料濕粉碎過(guò)程浸漬水、調(diào)漿水、過(guò)濾過(guò)程洗糟水、麥汁冷卻過(guò)程冷卻溫度的準(zhǔn)確快速控制;
      2) 進(jìn)控制技術(shù):糊化鍋、糖化鍋、煮沸鍋的溫度控制采用逆模型反饋控制的先進(jìn)算法,克服了溫度對(duì)象時(shí)滯特性,實(shí)際應(yīng)用中保證包括拐點(diǎn)在內(nèi)的溫度控制實(shí)際偏差<+0.3℃;
      3) 溢鍋控制技術(shù):采用首創(chuàng)的溢鍋檢測(cè)軟件及防溢鍋控制軟件,解決溢鍋問(wèn)題,實(shí)際使用效果良好;度;
      4) 過(guò)濾槽全自動(dòng)控制技術(shù):實(shí)現(xiàn)自動(dòng)洗槽、自動(dòng)耕槽、自動(dòng)回流/過(guò)濾控制,保證清亮度、并達(dá)到最快的過(guò)濾速
      5) 麥汁制備過(guò)程全自動(dòng)控制技術(shù):實(shí)現(xiàn)自投料開(kāi)始(料倉(cāng)進(jìn)料)至出料(去發(fā)酵車間)的過(guò)程全自動(dòng)控制;
      【2】 酒釀造過(guò)程:啤酒釀造包括啤酒發(fā)酵、啤酒處理、酵母擴(kuò)培、酵母回收及CO2回收等過(guò)程,本方案可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)啤酒釀造過(guò)程的全自動(dòng)控制:
      1) 精確的啤酒發(fā)酵溫度測(cè)量技術(shù):采用熱電阻測(cè)量溫度信號(hào)易受到結(jié)露的影響,該公司開(kāi)發(fā)的SBWJ型啤酒溫度變送器在實(shí)際應(yīng)用中取得良好效果,并于2000年獲得國(guó)家發(fā)明專利;
      2) 啤酒發(fā)酵溫度的先進(jìn)控制技術(shù): 露天啤酒發(fā)酵罐罐體溫度控制對(duì)象滯后大,采用常規(guī)控制方案難以達(dá)到滿意的控制效果,該公司提出的多模態(tài)優(yōu)化控制策略,保證發(fā)酵溫度的精確控制;
      3) 純生啤酒的綜合自動(dòng)化控制技術(shù): 采用先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和分布式控制系統(tǒng)對(duì)純生啤酒生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行聯(lián)鎖控制,并以嚴(yán)格的清洗、消毒、殺菌控制,保證整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)菌化操作;
      4) 信息技術(shù): 基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、開(kāi)放的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口的分布式體系結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)化部件和軟件,信息綜合處理實(shí)現(xiàn)各局部之間信息交換、共享,實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)管理,包括工藝技術(shù)管理、配方管理、人員管理、優(yōu)化資源配置等方面,有效地提高企業(yè)的創(chuàng)新能力。
      組態(tài)畫(huà)面如下:



      [系統(tǒng)框圖]

      典型的啤酒生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)整體組成方案結(jié)構(gòu)圖如下所示


      [系統(tǒng)評(píng)價(jià)]

      該系統(tǒng)整體采用研祥的EVOC系列工業(yè)計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集與控制卡,經(jīng)過(guò)啤酒控制車間長(zhǎng)期的運(yùn)行,穩(wěn)定可靠,并且與PLC控制相比成本大幅度降低。實(shí)踐證明,研祥的EVOC系列產(chǎn)品極高的性價(jià)比非常適合環(huán)境苛刻的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制。

      [系統(tǒng)配置]

      【1】 靈活配置:根據(jù)規(guī)模可選用該公司生產(chǎn)的JX系列、WebField系列集散型控制系統(tǒng)、OpenSys系列開(kāi)放式控制系統(tǒng)。整個(gè)控制系統(tǒng)共分三層:最上一層即管理層采用普通商用機(jī);第二層采用研祥810整機(jī)作為操作員站,控制OP、CS等設(shè)備和用研祥的PCL-726、ISA-HG6AD數(shù)據(jù)采集控制卡進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和控制。
      【2】 硬件結(jié)構(gòu):產(chǎn)品性能價(jià)格比高,擴(kuò)展方便,滿足用戶全方位需求。系統(tǒng)具備可擴(kuò)充性,并實(shí)現(xiàn)與其他集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、上層信息管理系統(tǒng)的無(wú)隙連接。
      [硬件配置]
      機(jī)箱:研祥IPC-810
      主板:研祥FSC-1621VD
      CPU :研祥PIII800
      硬盤(pán):40G
      內(nèi)存:256M
      模擬量輸出卡:PCL-726
      模擬量輸入卡:ISA-HG6AD
      打印機(jī) HP
      軟驅(qū) sony
      數(shù)顯儀表 歐陸智能儀表
      【3】 強(qiáng)大的軟件功能
      1)實(shí)時(shí)、安全、可靠;
      2)軟件設(shè)計(jì)規(guī)范化、模塊化,專用控制模塊很好滿足了啤酒生產(chǎn)過(guò)程的各種特殊要求;
      3)采用工藝流程圖形化操作,直觀簡(jiǎn)潔;
      4)提供分組控制畫(huà)面、多種表格顯示、趨勢(shì)顯示,便于操作和管理;
      5)提供實(shí)時(shí)和歷史報(bào)表打印功能


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