PLC技术在啤酒工业中的应用.pdf

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1、第7期总第193期2010年7月．农业科技与装备AgriculturalScience&TechnologyandEquipmentNo．7TotalNo．193jul．2010PLC技术在啤酒工业中的应用白文1，杜大川2，李玉松3，王中东p(1．吉林大学军需科技学院，长春130062；2．沈阳重型机械集团有限责任公司盾构实验室，沈阳110141；3．华润雪花啤酒(运城)有限公司，山东运城044000)摘要：介绍PLC技术在啤酒原料粉碎、糖化、发酵、灌装、包装、高浓度啤洒稀释等生产环节中的应用，指出啤酒生产过程自动控制的作用和意义，并对今后PL

2、C技术在啤酒生产过程中的应用与研究方向进行展望。关键词：食品加工；PLC；啤酒生产；自动控制中Ittfr)"类号：TS262．5；TP27文献标识码：A文章编号：1674—1161(2010)07删_03随着国民经济的不断发展，酒品市场中的啤酒迅速崛起，改变了以白酒为主的酒品市场结构，使我国成为啤酒生产大国。近年来。消费者对啤酒质量和风昧的要求也越来越高。但目前我国大多数啤酒生产企业技术装备落后，自动化程度低，产品质量不稳定。为此，提高啤酒生产的综合自动化水平。增强我国啤酒产业的综合实力和国际竞争力，成为一个刻不容缓的研究课题。1啤酒生产自动化

3、的意义1．1啤酒生产过程简述根据生产特点和要求．可将啤酒生产工艺分为糖化、发酵和灌装三大过程。糖化过程包括粉碎、糖化、糊化、过滤、煮沸、CIP等工序。发酵过程包括麦汁充氧、酵母添加、酵母扩培和回收、啤酒发酵、修饰、清酒、硅藻土过滤及CIP、冷／热脱氧水制备等工序。1．2啤酒生产自动控制的意义传统的作坊式啤酒生产存在技术含量低、自控水平差等问题。由于生产过程主要以简单控制甚至人工控制为主，因此啤酒品质的稳定性较差。随着市场化进程的不断推进和市场竞争的日趋激烈，消费者对啤酒品质稳定性的要求不断提高，生产过程自动化控制系统应运而生。其意义主要表现为以

4、下4个方面：1)自动控制能够提高生产过程的可控度和生产率．从而收稿日期：2010-02--04作者简介：白文(1985一)，女，硕士，从事食品加工原理及新技术的研究。通信作者：王中东(1962一)，男，教授，硕士生导师，从事食品k_r-过程的数值建模研究。有效降低投入产出比。2)自动控制程序有固定的算法和参数，可保证生产过程的高度一致性和产品品质的稳定性。3)自动控制系统能够保存大量的生产数据，可为企业相关部门的成本核算、工艺改良、故障分析等提供可靠依据，起到辅助生产管理的作用。4)合理的安全体系，结合工厂日常管理的经验，可对生产设备、控制点数

5、、操作人员进行合理划分，并给予不同的操作权限与等级，进而从制度上保证生产。随着国内纯生啤酒生产线的投产．在线检测设备逐步增多，生产自动化程度得到了进一步提高。目前，对糖化和发酵工段进行自动化控制是国内啤酒厂发展的主流。不同设备、不同工段自控系统间的衔接是实现生产过程自动化的关键。目前，制冷车间的自控及其与糖化、发酵工段自控的配合是啤酒厂降低能耗的重要途径之一。2PLC在啤酒生产中的应用可编程控制器(ProgrammableLogicController．PLC)是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用

6、来存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算等操作的指令，并通过数字和模拟的形式输入或输出，从而控制各种类型的机械或生产过程。PLC及相关设备都应根据易与工业控制系统形成一个整体和便于扩充功能的原则进行设计。2．1PLC在原料粉碎过程中的应用原料粉碎是啤酒酿造的第一道关键工序．生产工艺复杂，控制点多。且对系统控制精度及可靠性的要求较高。林红喜介绍了SIMATICS7—300PLC构成的控制站系统对原料粉碎工艺的控制。具体包括原料进仓2010年第7期白文等：PLC技术在啤酒工业中的应用41控制、下料配比控制、调水控制等⋯。采用三级总线上位机

7、、下位机形式的控制系统具有操作方便、可靠性高、灵活性好、便于优化生产和控制等优点。为使硬件与控制程序具有较好的兼容性，尽量减少软硬件冲突，采用操作简便、功能完备的STEP7组态工具作为控制程序编制平台。并利用STL语言进行程序编制。2．2PLC在糖化过程中的应用在啤酒生产过程中．糖化_T艺是指通过一系列措施使原料麦芽以及辅料的内容物大部分溶出生成规定浓度的麦汁。麦汁经充氧和添加酵母后被送人发酵罐进行发酵的过程。即通过控制温度、pH值等，充分发挥酶的作用来保证最大收益率和最少损失率。阜新市啤酒厂采用的PLC控制系统由上位机、下位机、模拟控制屏、采

8、集单元及输出控制单元构成[2]。上位机采用丁业控制计算机：下位机采用欧姆龙C200HG可编程控制器；PLC安装在模拟控制屏后，与上位机距离不超过5m，