原创《啤酒生产—糖化自控系统》：本论文为免费优秀的关于糖化自控系统论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
摘 要：啤酒是大众百姓所喜爱的日常饮品,随着生活水平的不断提高,百姓对于啤酒的味道、口感、价格等的要求也越来越高.因此好多啤酒生产商不断的改进啤酒的生产工艺,尝试用多种原料来生产更优质而价廉的啤酒.
关键词：西门子PLC；糖浆；自控系统
传统工艺中,首先将麦芽和大米按照一定比例混合粉碎后,经过糊化、糖化、过滤、煮沸、沉淀、冷却、发酵、成熟包装等生产工艺,最终制成啤酒.经过过年的生产经验,发现可以用淀粉来代替大米,从而节省原料并且降低了生产的成本.
现在我们考虑用糖浆来代替大米以及淀粉,这样做即可以节省原料,并且大大提高了出酒的效率,从而给生产商带来可观的效益.
现以某啤酒厂糖化车间为例,该车间进行了糖浆自控系统的升级改造.我方根据现场的设备情况为用户选择了如下的控制系统：
控制系统采用西门子S7-300的PLC控制系统,CPU选择的是315- N/DP这款CPU的好处在于集成了Profibus DP通讯及以太网通讯,和以往选择的315-2DP+CP 343的配置无疑降低了成本以及节省了柜内的空间.
远程IO选择IM153模块通过Profibus DP和CPU之间通讯,通讯速率为1.5Mbps 既能够保证传送速度又能保证系统的稳定性.现场仪表信号直接采集进入到相应的模板中.
变频器选用ABB公司的ACS510系列变频器,控制方式采用硬线直连的方式受PLC控制.
在主控室配置1台HMI,上位机画面采用西门子WINCC 6.2sp3此系统优点在于即满足工艺控制的响应速度、稳定性,又大大降低了前期投入的硬件成本,同时也降低了后期维护的人工成本.
糖浆自动控制系统的工艺要求：
根据工艺要求,将糖浆和热水按照一定的比例进行混合,将稀释后的糖浆水通过稀释泵打到沉淀槽内.稀释热水由热水罐供水,采用独立热水输送泵输送；出口安装E+H质量流量计；和糖浆管道对接后,热水和75%糖浆通过管道混合器混合后即可进入沉淀槽；稀释比例：根据糖浆和热水的稀释工艺要求,根据添加比例48 %,设定热水的流量值,通过电磁流量计瞬时流速来控制调节阀的开度,从而使热水达到一定的流速,热水进入混合器,通过质量流量计的累计量来控制糖浆泵启停,从而使糖浆进入混合器和热水混合,达到糖浆的稀释,热水流量及糖浆流量的数值通过PLC进入上位机,通过编写程序来控制混合效果,热水和糖浆的瞬时流量值,设定有效的控制范围,以防止超出范围,影响控制效果和控制精度,同时这些数据,为以后进入沉淀槽提供控制数据,根据工艺要求来进行统一控制.
根据以上要求,我方设计满足以上功能的糖浆自控程序.
下图为糖浆自控流程图：
从整个工艺流程来看,现场主要设备有1个糖浆罐以及1个热水罐,3台电机,1个电磁流量计、1个质量流量计以及若干电磁阀组成.
1.糖浆进罐功能,糖浆由糖罐车运输到啤酒厂,将连接管头的两端分别连接在糖罐车及进糖管道上,通过罐糖浆泵将糖浆抽到糖浆罐中储存.进罐功能分为手动和自动2种模式,通过主画面右下方的功能选择按钮选择.
点击‘手动’会弹出确认框按确认即选择手动模式,再按确认取消手动模式.
手动模式,选择进罐手动模式后,进罐管线上的YV4,YV5可以手动选择打开或是关闭.
自动模式,选择进罐自动模式后,首先进罐糖浆泵M3的冷却水阀（YVH1）,加热水阀（YVH2）自动启动,延时一段时间（1分钟）后YV4,YV5自动打开,当YV4,YV5打开后,M3电机自动启动.当画面中罐体上显示的实际液位≥高液位设定时,电机自动停止,YV4,YV5自动关闭.
2.糖浆混合功能,混合功能分为手动和自动2种模式,通过主画面右下方的功能选择按钮选择.
手動模式,选择糖浆混合手动模式后,进罐管线上的YV5,YV6,YV12,YV13,YV14,YV15,YV16,可以手动选择打开或是关闭.在控制画面中的“手动给定”中手动输入给定值后点击电机启动即可.
自动模式,我们根据溶液、溶质、溶剂之间的关系推导出一下两个公式：
所需糖浆重量等于目标重量*目标浓度/来糖浓度
所需热水重量等于目标重量-所需糖浆重量
选择自动,此时糖浆添加泵M1的冷却水阀（YVH3）,加热水阀（YVH4）自动启动,延时一段时间（1分钟）后YV5,YV6,YV13,YV14,YV15,YV16自动打开.当相关气动阀开到位后M2热水泵先启动,热水预热管路30秒后M1泵自动启动,混合完毕后电机自动关闭,相关阀自动关闭.
自动混合功能数据设置 将相关数据提前输入画面中.根据输入的数据可以自动计算出所需的热水量和糖浆量.当糖浆混合功能和热水混合功能都投入自动后.根据设定的时间和计算出的糖浆重量、热水重量,自动设定出相应流量计的目标流量.通过PID调节电机转速使流量计瞬时流量等于目标流量.当质量流量计的累计流量<设定糖浆重量时,为‘糖浆混合中’流程,此时糖浆管路的YV5,YV6,YV13,YV16,热水混合管路的YV14,YV15,为开启状态.当质量流量计的累计流量≥设定糖浆重量时,为‘冲洗中’流程,此时糖浆管路的YV5,YV6,YV15关闭.热水混合管路的YV12为开启状态.当画面中沉淀槽显示的实际重量≥目标重量时,为‘混合完毕’流程,此时糖浆管路的YV5,YV6,YV13,YV16,热水混合管路的YV12,YV14,YV15为关闭状态.
注意：设定完目标数据后,系统会自动计算出“设定糖浆重量”以及“设定热水重量”,保证热水混合的电磁流量计的设定流量要小于60T/h, 糖浆混合的质量流量计的设定流量要小于30T/h.
糖化自控系统论文参考资料：
结论：啤酒生产—糖化自控系统为关于本文可作为相关专业糖化自控系统论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文自来水厂自控系统论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
