【正文】 成 S7程序。當(dāng) CPU 返回到第一條程序時，它已完成了一個循環(huán)，所需要的時間就是所說的掃描循環(huán)時間。 （ 2）：通信組態(tài)：允許配置 PLC 間的數(shù)據(jù)交換。 （ 1）：生成項目和 CPU 程序： 在 STEP 7 中，你將程序數(shù)據(jù)儲存在下列目錄中： 項目：項目包括在一個網(wǎng)絡(luò)中若干個 CPU 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信需要的信息。 在語句表中，遞增地檢查語法，如果你使用語句表指令編寫程序，則 STEP 7 在你輸入每一指令之后檢查語法。 SIMATICS7— 300 具有多種不同的通訊接口：多種通訊處理器用來連接 AS— I 接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串 行通訊處理器用來連接點到點的通訊系統(tǒng)；多點接口 (MPl)集成在 CPU 中，用于同時連接編程 器、 PC 機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATICS7/M7／ C7 等自動化控制系統(tǒng)。有 350 多條指令，包括熟知的、功能強大的 STEP 5 指令和 SIMATIC TISOFT 指令。 甚至找到一個直接編址的非常簡單的解決方案：實際上，你可間接的對任何指令進(jìn)行編址，然后將它以簡潔形式（例如 AI（ DB 5， ）集成到程序內(nèi)。準(zhǔn)確度為 16 和 32 位。它有特殊的酒精花清香味和適口的苦味，并有較高的營養(yǎng)成分即有較高的發(fā)熱量。啤酒中溶解的磷酸鹽和無機鹽類可維持人體的鹽類平衡的滲透壓。由于谷物的殘渣及雜菌污染，酒的味道可想而知。 公元 11 世紀(jì)，啤酒花由斯拉夫人用于啤酒。 在中國建立最早的啤酒廠是俄國人在哈爾濱八王子淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè) 計論文 第 12 頁 建立的烏盧布列夫斯基啤酒廠 , 此后五年時間里 , 俄國、德國、捷克分別在哈爾濱建立另外三家啤酒廠 。1935 年廣州出現(xiàn)了五羊啤酒廠(廣州啤酒廠的前身 )。 80 年代 , 我國的啤酒廠如雨后春筍般不斷涌現(xiàn) , 遍及神州大地 。 。 ，被送入熱交換器冷卻，隨后，麥芽汁中被加入酵母，開始進(jìn)入發(fā)酵的程序。隨之溫度逐漸降低，在 8 到 10 天后發(fā)酵就完全結(jié)束了。釀酒師們將這部分酵母回收起來以供下一罐使用。 ，成品啤酒的包裝常有瓶裝，聽裝和桶裝幾種包裝形式，在加上瓶子形狀、容量的不同，標(biāo)簽、頸套和瓶蓋的不同以及外包裝的多樣化，從而構(gòu)成了市場懷中琳瑯滿目的啤酒產(chǎn)品。 啤酒發(fā)展的前景 世界啤酒的未來充滿希望，據(jù)《世界啤酒和飲料論壇》分析 20xx 年世界啤酒市場的潛力將達(dá)到 億噸，比現(xiàn)在增加 6 千萬噸，人均消費量也將由每年 23 升增加至 26升 。 目前亞太地區(qū)的增長比過去小，但到 20xx 年將顯示其最高增長率。也可以看出啤酒的前景是非常光明的。上溫超過設(shè)定值開上、中閥，下溫超設(shè)定值開下閥。上溫超過設(shè)定值開上、中閥，下溫超設(shè)定值開下閥。 根據(jù)公式計算當(dāng)前溫度設(shè)定值：后酵設(shè)定溫度 — （后酵設(shè)定溫度 — 降溫溫度）當(dāng)前降溫時間 /降溫總時間 。上溫超過設(shè)定淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè) 計論文 第 16 頁 值開 中閥，下溫超設(shè)定值開下閥。上中閥不開。 2. 麥汁頂水。 過程中需預(yù)先設(shè)定的參數(shù)有：麥汁電導(dǎo)率設(shè)定值，麥汁繼續(xù)頂水時間，清水電導(dǎo)率設(shè)定值，繼續(xù)頂麥汁時間，酵母添加總量，酵母添加比例，酵母排水累計量。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè) 計論文 第 17 頁 酵母回收過程： 和前面所提到的 麥汁進(jìn)罐過程一樣，這個過程的啟動條件也是發(fā)酵罐要處于發(fā)酵狀態(tài)。 管路 CIP（包括酵母回收管路 CIP，出酒管路 CIP） 酵母回收管路 CIP 酵母回收管路 CIP 時，在 CIP 開始后二分鐘內(nèi)和結(jié)束前二分鐘，酵母回收管路中的酵母回收泵旁通閥要求間隔打開， 5 秒開， 10 秒關(guān)；二分鐘后為常開（溫度和電導(dǎo)率滿足時開始計時），所有過程均相同。同時會使發(fā)酵罐內(nèi)形成負(fù)壓，容易導(dǎo)致發(fā)酵罐失穩(wěn)變形，所以 CIP 前一定要將 CO2 排掉，并且背壓。手動操用出酒泵。 下位機為西門子的 S7300 PLC 系統(tǒng)：采用 CPU3152DP 外掛 ET200 的方式，此項目共有 6 個遠(yuǎn)程 I/O。 、控制系統(tǒng)概述 通過對系統(tǒng)的整體分析，可以分析出來系統(tǒng)要提供 21 個開關(guān)量輸入， 16 個開關(guān)量輸出，五路模擬量的輸入，實現(xiàn)啤酒發(fā)酵各階段溫度控制。第二降溫階段，關(guān)下冷媒開關(guān)電磁閥貯酒保溫階段指示，貯酒保溫階段，開發(fā)酵罐排氣閥，上冷媒開關(guān)電磁閥 發(fā)酵罐上 部溫關(guān)發(fā)酵罐排氣閥 中冷媒開關(guān)電磁閥。啤酒發(fā)酵工藝曲線如圖 1 所示，包括自然升溫、高溫恒溫控制、降溫及低溫恒溫控制等三個階段。具體的溫度控制采用 PID 算法實現(xiàn)。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè) 計論文 第 20 頁 圖 2 發(fā)酵罐群 PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 1 控制站（下位機 ） 下位機系統(tǒng)只需配置一套 S7200 或者 S7300PLC 系統(tǒng)（根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模而定），主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、自動控制、遙控和聯(lián)鎖等功能。溫度控制系統(tǒng)組成框圖如圖 3 所示。 V/F 轉(zhuǎn)換器的作用是將溫度轉(zhuǎn)換器輸出的電壓轉(zhuǎn)換成與其成比例的頻率，該頻率代表 發(fā)酵罐內(nèi)的實際溫度。 圖 4 控制主程序 主程序開始先計算出實際該罐啤酒的發(fā)酵時間，然后取出該段時間對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溫度值，將標(biāo)準(zhǔn)溫度值與實際溫度值比較，若相等則再次回到主程序入口進(jìn)行下一輪的標(biāo)準(zhǔn)值查找 ，若不相等則系統(tǒng)由 CPU 計算出相應(yīng)的 PID 系數(shù)，輸出信號去控制電磁閥，用電磁閥控制的氣路打開或關(guān)閉冷媒閥，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)要求實現(xiàn) 12 路溫度控制，每一回路均為設(shè)定固定值 控制。由于非線性和時變性，很多工業(yè)控制對象難以得到其準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，因此不能使用控制理論中的設(shè)計方法。根據(jù)被控對象的具體情況，還可以采用各種 PID 控制的改進(jìn)的控制方式，如 PI、 PD、帶死區(qū)的 PID、積分分離 PID、變速積分 PID 等。但是這種模塊的價格較高，一般在大型控制系統(tǒng)中使用。 C 用自編的程序?qū)崿F(xiàn) PID 閉環(huán)控制。 我 認(rèn)為 以后的 PLC 主要從三個方面發(fā)展： 1，集散控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控 ； 2，過淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè) 計論文 第 23 頁 程控制、運動控制 ； 3，單機小型 I/O 控制。無論在麥芽制造方面，糖化，發(fā)酵，過濾和后處理，包 裝方面等都有了很快的發(fā)展。 首先要感謝我 指導(dǎo)老師薛嵐，她 平易近人，治學(xué)作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，對自己的學(xué)生嚴(yán)格要求卻決不苛刻 。也使得我的大學(xué)生活收獲很多，所以要同樣感謝我們 410131 班所有同學(xué)，很幸運和大家一起度過四年時光！ 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè) 計論文 第 25 頁 參考文獻(xiàn) [1]: 鐘肇型，彭侃編著《可編程控制器原理及應(yīng)用》 華南理工大學(xué)出版社出版 [2]：《 SIMATIC S7300 可編程控制器》（ STEP 7 使用入門） 西門子公司出版 [3]：《 SIEMENS 可編程控制器 SIAMTIC STEP 7》用戶手冊 西門子公司出版 [4]: 王文圃編《啤酒生產(chǎn)工藝》 中國輕工業(yè)出版社 1998 年 4 月第二次印刷 [5]: 孔澤編著《啤酒工程應(yīng)用技術(shù)》 [6]：朝日啤酒有限公司編《杭州西湖啤酒廠自控流程》 [7]：朝日啤酒有限公司編 《杭州西湖啤酒朝日股份發(fā)酵罐自控工程》 [8]：徐斌編《啤酒生產(chǎn)問答》修訂版 中國輕工業(yè)出版社 20xx 年 4 月第二次印刷 [9]：吳思方編《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計概論》 中國輕工業(yè)出版社 20xx 年 1 月，第四次 印刷，三河市藝苑印刷廠 [10]：管敦儀編《啤酒工業(yè)手冊》修訂版 中國輕工業(yè)出版社 三河市宏達(dá)印刷廠 [11]程殿林，王亞楠。單片機實驗與實踐【 M】。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè) 計論文 第 26 頁 。 [16]、于志軍 .基于 DALI 協(xié)議的智能照明控制系統(tǒng) [J].舊智能建筑與城市信息 。北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx:17 [12]何利民。 她 創(chuàng)造性的思維方式、崇高的敬業(yè)精神使學(xué)生受益終身。而且，我們也有理由相信，啤酒業(yè)有一個很好的明天。不斷出現(xiàn)新技術(shù)，從目前情況看，一些新，老工藝同時存在，也有互相對比鑒別的過程，也有投資滯后的實際情況。 第六章 結(jié)論 有人認(rèn)為， 隨著 IT 技術(shù)的迅猛發(fā)展，總線技術(shù)的日臻完善， PLC 的概念將不存在，取而代之的將是智能 I/O、網(wǎng)絡(luò)控制等由 “0” 和 “1” 組成的控制系統(tǒng)。現(xiàn)在很多的 PLC 都有供 PID 控制用的功能指令，如 S7200的 PID指令。式用PLC 對模擬量進(jìn)行 PID 控制時，可以采用以下幾種方法： A 使用 PID 過程控制模塊。 （ 2）有較強的靈活性和適應(yīng)性。其中 CPU 模塊選用 CPU314IFM，其帶有一個 MPI 接口，集成有 20 個數(shù)字輸入端、淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè) 計論文 第 22 頁 16 個數(shù)字輸出端、 4 個模擬輸入端、 1 個模擬輸出端，內(nèi)部集成 PID 控制功能塊，可以方便的實現(xiàn) PID 控制。應(yīng)用這些軟件，對整個系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，隨時可顯示出整個發(fā)酵罐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，各個閥門的實時狀態(tài)，可讀出每個發(fā)酵罐各點的實際溫度值，液位置等參數(shù)，對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并有各種報警實時顯示和溫度控制情況曲線記錄等，以便操作者及時掌握。 啤酒的發(fā)酵工藝過程共有十多天時間，最重要的環(huán)節(jié)是控制每個時間段發(fā)酵罐內(nèi)不同的發(fā)酵溫度，我們根據(jù)發(fā)酵工藝的要求，設(shè)計出發(fā)酵溫度 時間曲線，輸入可編程序控制器，使系統(tǒng)自動根據(jù)不同時間段的溫度給定值進(jìn)行調(diào)節(jié)。 PID 調(diào)節(jié)器的輸出量變換成 PWM 脈寬調(diào)制量，用于控制 PLC 的輸出繼電器，從而控制啤酒發(fā)酵罐的冷媒開關(guān)閥。 2 操作站（上位機） 上位機系統(tǒng)由兩套以上的工 業(yè)控制計算機結(jié)合相應(yīng)的通信接口設(shè)備構(gòu)成。 控制系統(tǒng)的硬件實現(xiàn) 發(fā)酵過程 PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示，由 SIEMENS S7 系列 PLC（控制站）和若干臺IPC（操作站）組成。 圖 1 典型啤酒發(fā)酵曲線 根據(jù)以上要求，設(shè)計以 PLC 為核心的啤酒發(fā)酵控制器。 首先，發(fā)酵工藝過程模擬量加溫度、壓力、液位以及各種閥門的狀態(tài)，進(jìn)人 PLC。 輸入信號 、輸出信號、啟動麥汁進(jìn)罐、手動方式、麥汁進(jìn)罐泵運行 ，關(guān)閉麥汁進(jìn)罐 自淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè) 計論文 第 19 頁 動方式，滿罐溫度保持指示，滿罐溫度保持，開上冷媒開關(guān)電磁閥，主酵自然升溫段指示，主酵自然升溫段，開中冷媒開關(guān)電磁閥，雙乙酞還原階段指示，雙乙酞還原階段，開下冷媒開關(guān)電磁閥，降溫保溫階段指示，降溫保溫階段，關(guān)上冷媒開關(guān)電磁閥。 SIMATIC STEP 7 中的程序主要就是功能塊的組合，所以在我編寫的這些程序中，有 7個 OB(ORGANIZATION BLOCK)、 4個 FB(FUNCTION BLOCK)、 98個 FC(FUNCTION)、 還有 32 塊DB(DATA BLOCK)。同時應(yīng)進(jìn)行相關(guān)參