[系統概述] 我國啤酒裝備基本上能滿足啤酒工藝的要求,但隨著啤酒市場的發展與成熟,消費者對產品質量的要求越來越高,對啤酒工藝和設備的要求也越來越高。啤酒生產過程的工藝、控制與生產管理的工程與應用研究不斷進步,采用先進控制技術、計算機技術、網絡技術和現代測量技術,成功開發了針對啤酒生產設備與工藝特點的綜合自動化系統。
隨著近些年來計算機的迅速普及,監控組態軟件技術的日益成熟,人們開始運用工控機進行啤酒生產過程自動化控制,避免了人為操作的失誤,具有足夠的靈活性,控制過程精度也有了很大的進步。生產過程歷史數據的有效保存,也為廠家進行控制過程分析,控制曲線改進,進一步提高產品質量,提供了良好的原始數據參考。
一、啤酒工藝過程
啤酒生產過程主要分為:制麥、糖化、發酵、罐裝四個部分。
在計算機及檢測設備的配合下,借助相應的軟件平臺,可根據不同需要選擇不同控制方案,實現生產過程溫度、壓力等參數的精確調節,確保生產工藝要求。
二、控制系統組建
主要涉及:特種計算機、打印機、PLC/控制器/計算機板卡、組態軟件、液位變送器、壓力變送器、溫度傳感器、電磁閥、電動調節閥、檢測開關等。
三、自動控制在主要環節應用 【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,是啤酒生產的關鍵環節之一,對整個啤酒生產的產量、質量、消耗等影響很大。糖化過程工藝指標控制的好壞,對啤酒的穩定性、
口感、外觀有著決定性的影響。糖化生產過程工藝比較復雜、技術要求高,控制難度較大。自動控制方面的技術優勢主要體現在以下幾個方面:
(1) 快速測溫技術:采用快速測溫元件,保證原料濕粉碎過程浸漬水、調漿水、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) 先進控制技術: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的溫度控制實際偏差<+0.3℃;
(3) 溢鍋控制技術:采用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;
(4) 過濾槽全自動控制技術:實現自動洗槽、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
(5) 麥汁制備過程全自動控制技術:實現自投料開始(料倉進料)至出料(去發酵車間)的過程全自動控制;
(6)系統框圖: