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]

國內(nèi)某公司自1993年開始從事于啤酒生產(chǎn)過程的工藝、控制與生產(chǎn)管理的工程與應用研究，采用先進控制技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和現(xiàn)代測量技術(shù)，成功開發(fā)了針對啤酒生產(chǎn)設備與工藝特點的綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)在實現(xiàn)啤酒生產(chǎn)過程自動化的同時，實現(xiàn)工藝優(yōu)化，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的快速穩(wěn)定控制，獲取最大的經(jīng)濟效益。
近十年來，由該公司開發(fā)的各種控制系統(tǒng)在國內(nèi)多家啤酒廠的普通啤酒、純生啤酒等生產(chǎn)過程中得到了成功應用，并為啤酒廠家?guī)砹孙@著的社會、經(jīng)濟效益。

[系統(tǒng)原理]

【1】 麥汁制備過程：
麥汁制備過程包括原料糖化、麥醪過濾、麥汁煮沸和麥汁澄清與冷卻等幾個過程，是啤酒生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，對整個啤酒生產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量、消耗等影響很大。糖化過程工藝指標控制的好壞，對啤酒的穩(wěn)定性、口感、外觀有著決定性的影響。糖化生產(chǎn)過程工藝比較復雜、技術(shù)要求高，控制難度較大。我們在麥汁制備過程自動控制方面的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1） 速測溫技術(shù)：采用快速測溫元件，保證原料濕粉碎過程浸漬水、調(diào)漿水、過濾過程洗糟水、麥汁冷卻過程冷卻溫度的準確快速控制；
2） 進控制技術(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算法，克服了溫度對象時滯特性，實際應用中保證包括拐點在內(nèi)的溫度控制實際偏差<＋0.3℃；
3） 溢鍋控制技術(shù)：采用首創(chuàng)的溢鍋檢測軟件及防溢鍋控制軟件，解決溢鍋問題，實際使用效果良好；度；
4） 過濾槽全自動控制技術(shù)：實現(xiàn)自動洗槽、自動耕槽、自動回流/過濾控制，保證清亮度、并達到最快的過濾速
5） 麥汁制備過程全自動控制技術(shù)：實現(xiàn)自投料開始（料倉進料）至出料（去發(fā)酵車間）的過程全自動控制；
【2】 酒釀造過程：啤酒釀造包括啤酒發(fā)酵、啤酒處理、酵母擴培、酵母回收及CO2回收等過程，本方案可以實現(xiàn)整個啤酒釀造過程的全自動控制：
1） 精確的啤酒發(fā)酵溫度測量技術(shù)：采用熱電阻測量溫度信號易受到結(jié)露的影響，該公司開發(fā)的SBWJ型啤酒溫度變送器在實際應用中取得良好效果，并于2000年獲得國家發(fā)明專利；
2） 啤酒發(fā)酵溫度的先進控制技術(shù)： 露天啤酒發(fā)酵罐罐體溫度控制對象滯后大，采用常規(guī)控制方案難以達到滿意的控制效果，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化控制技術(shù)： 采用先進的現(xiàn)場總線技術(shù)和分布式控制系統(tǒng)對純生啤酒生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)進行聯(lián)鎖控制，并以嚴格的清洗、消毒、殺菌控制，保證整個生產(chǎn)過程的無菌化操作；
4） 信息技術(shù)： 基于計算機網(wǎng)絡技術(shù)、開放的通信協(xié)議和標準數(shù)據(jù)接口的分布式體系結(jié)構(gòu)采用標準化部件和軟件，信息綜合處理實現(xiàn)各局部之間信息交換、共享，實現(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)畫面如下：

[系統(tǒng)框圖]

典型的啤酒生產(chǎn)過程的計算機數(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)評價]

該系統(tǒng)整體采用研祥的EVOC系列工業(yè)計算機和數(shù)據(jù)采集與控制卡，經(jīng)過啤酒控制車間長期的運行，穩(wěn)定可靠，并且與PLC控制相比成本大幅度降低。實踐證明，研祥的EVOC系列產(chǎn)品極高的性價比非常適合環(huán)境苛刻的工業(yè)現(xiàn)場控制。

[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系列開放式控制系統(tǒng)。整個控制系統(tǒng)共分三層：最上一層即管理層采用普通商用機；第二層采用研祥810整機作為操作員站，控制OP、CS等設備和用研祥的PCL－726、ISA-HG6AD數(shù)據(jù)采集控制卡進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和控制。
【2】 硬件結(jié)構(gòu)：產(chǎn)品性能價格比高，擴展方便，滿足用戶全方位需求。系統(tǒng)具備可擴充性，并實現(xiàn)與其他集散型計算機控制系統(tǒng)、上層信息管理系統(tǒng)的無隙連接。
[硬件配置]
機箱：研祥IPC－810
主板：研祥FSC－1621VD
CPU ：研祥PIII800
硬盤：40G
內(nèi)存：256M
模擬量輸出卡：PCL－726
模擬量輸入卡：ISA-HG6AD
打印機 HP
軟驅(qū) sony
數(shù)顯儀表 歐陸智能儀表
【3】 強大的軟件功能
1）實時、安全、可靠；
2）軟件設計規(guī)范化、模塊化，專用控制模塊很好滿足了啤酒生產(chǎn)過程的各種特殊要求；
3）采用工藝流程圖形化操作，直觀簡潔；
4）提供分組控制畫面、多種表格顯示、趨勢顯示，便于操作和管理；
5）提供實時和歷史報表打印功能