【正文】 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。不斷出現(xiàn)新技術，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。在目前國外 DCS 生產(chǎn)廠商相對不景氣狀況下，我們中控在穩(wěn)定力量保住 DCS 研發(fā) 的同時，必須利用一定力量涉足 PLC 的研發(fā)工作。同時， PLC 市場前景和發(fā)展空間更大，以目前工 業(yè)自動化行業(yè)內(nèi)競爭結果看更為明顯， Siemens 收購了 Moore 公司， ABB收購了 Bailey 公司， GE 公司收購了 Honeywell 等。但是由于是首次接觸，在兩者之間的數(shù)據(jù)轉換還存在一點的缺陷，這也是一個需要改進的地方第六章 結論 有人認為， 隨著 IT 技術的迅猛發(fā)展，總線技術的日臻完善， PLC 的概念將不存在，取而代之的將是智能 I/O、網(wǎng)絡控制等由 “0” 和 “1” 組成的控制系統(tǒng)。 麥汁進罐 編寫麥汁進罐程序時的思路 消毒水洗 發(fā)酵罐低液位不等于 1 關出水泵 關回收泵 關出水泵 延時 10s， 關所有閥門 開閥門，開出水泵 清洗時間到 等待 過程結束 35 圖 麥汁進罐流程圖 注意點： 所選發(fā)酵罐為空罐 水頂麥汁 洗罐路 結束 糖化麥汁輸送 完畢通知 電導率小于清水 電導率設定值 達到設定的 累積流量 熱殺菌 糖化通知結束 麥汁進罐前罐路路熱水 CIP 麥汁頂水 轉進罐 送麥汁通知 電導率達到 設定值 達到設定的 累積流量 電導率達到 設定值 達到設定的 累積流量 36 存在的問題和需改進的地方 1：發(fā)酵的前一個過程是糖化但是從糖化到發(fā)酵這一個過程還不是全自動的，是通過電話聯(lián)系的，也給工程帶來了一定的困難。而全面清洗就是在熱水洗完之后在進行消毒水清洗，之后才結束。 CIP 控制： 編寫管路 CIP 控制程序時的思路 ： t/時間 溫度 t1 t2 n1 n2 0 T^ N^ 酵母回收管路 CIP 開始后兩分鐘 結束前兩分鐘 旁通閥 5 秒開 10 秒關 溫度，電導率 滿足要求 旁通閥常開 開始計時 28 圖 酵母回收管路 CIP 圖 出酒管路 CIP（ 1） 出酒管路 CIP 全面 CIP 清水洗 熱堿洗 一般 CIP 清水洗 熱堿洗 熱水洗 消毒水洗 結束 CIP 熱水洗 結束 CIP 29 清水洗 回收水洗 開閥門 延時后開泵 計時到 開回水泵 關出水泵 液位空 關泵 滿足電導率要求 堿洗 計時到 30 圖 出酒管路 CIP（ 2） 流程注釋 ： 圖 是酵母回收管路 CIP，圖 是出酒管路，（ 1）是主流程，（ 2）是清水洗的流程。后酵保溫和主酵保溫的過程相似，所以只寫了一個。然后再看 fjstates（發(fā)酵狀態(tài)）的值。比方說： FB1 發(fā)酵罐溫度控制， FB6 變頻泵控制， FB12 調(diào)節(jié)閥控制， FB16 取樣控制。模塊送出的信號為 INT 型信號，需用 FC105進行處理。 I/O 模塊的接線： 1）： DO 模塊： 6ES7 3221BL000AA0：中間繼電器的線包所需的 24VDC 電源由模塊供出，但24V 電源需從電源接線到 DO 模塊。 硬件部分： 19 圖 硬件連接 正如上圖所示：一個 UR(Universal Rack)可以通 過主站和從站之間 PROFIBUSDP 網(wǎng)絡， 用PROFIBUS 現(xiàn)場總線實現(xiàn) PLC 與 PLC 之間、 PLC 與上位機之間的數(shù)據(jù)通訊 ,。 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)。同時應進行相關參數(shù)數(shù)據(jù)的設定。 過程中需由上位機預先設定的參數(shù)： 發(fā)酵罐 CIP回收水洗設定時間，發(fā)酵罐 CIP冷水洗設定時間 ，發(fā)酵罐 CIP堿液回收電導率設定值，發(fā)酵罐 CIP堿液回收電導率達到后延時時間，發(fā)酵罐 CIP 堿洗設定時間，發(fā)酵罐 CIP消毒液洗設定時間。 操作中需要選擇的參數(shù)： CIP管路選擇（酵母回收管路，出酒管路，倒罐管路）， CIP類型（全面 CIP，一般 CIP，熱殺菌） 。 過程中需由上位機預先設定的參數(shù)有：酵母回收罐容量；酵母回收后水頂酵母的時間。 麥汁管路 CIP 酵母添加管路的 CIP在麥汁管路 CIP時進行，管路進行 CIP 時要求開酵母添加管路中的閥及酵母添加泵，排污閥在每一個過程都要打開一次（ 5分鐘后關掉），酵母添加閥在整個過程常開。 4. 水頂麥汁。 麥汁進罐過程： 這個過程必備的啟動條件就是所選的發(fā)酵罐為空罐。上溫超過設定值開中閥，下溫超設定值開下閥。上溫超過設定值開上、中閥，下溫超設定值開下閥。上溫超過設定值開上、中閥，下溫超設定值開下閥。 根據(jù)公式計算當前溫度設定值：主酵設定溫度 — （主酵設定溫度 — 降溫溫度）當前降溫時間 /降溫總時間 。主要包括以下的幾個過程：發(fā)酵溫度控制，麥汁進罐過程，麥汁管路 CIP，酵母回收過程，壓榨酵母，管路 CIP（包括酵母回收管路 CIP，出酒管路 CIP）罐 CIP，出酒過程等 。具有 13億人口的中國將來仍是一個龐大的市場， 1990年至 1995年間其年增長率為 18%， 1995年至 2020年，增長率約為 5%— 8%，中國人均 13升的消費量，到 2020年也將上升到 20 升。美國啤酒市場的持續(xù)增長主要依靠拉丁美洲國家特別是巴西的支持。許多工廠開始應用新技術，新材料，新設備改進生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率。在此剩 余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)進一步沉淀下來，使啤酒的風格逐漸成熟，成熟的時間隨啤酒品種的不同而異，一般在 7－ 21天。當然啤酒的不同，生產(chǎn)工藝的不同，導致發(fā)酵的時間也會不同。發(fā)酵在八個小時內(nèi)發(fā)生并以加快的速度進行，積聚 一種被稱作“皺沫”的高密度泡沫，這種泡沫在第 3天或第 4天達到它的最高階段?；旌衔锉恢蠓幸晕【苹ǖ奈兜溃⑵鹕拖荆ㄆ渲刑鞘且环N很重要的添加物，它可以使啤酒的顏色更淡，雜質(zhì)更少，口味更加爽快）。 啤酒的生產(chǎn)工藝流程圖 ： 圖 啤酒的生產(chǎn)工藝流程圖 13 釀造工藝流程 (文字注釋 )： ，麥芽在進入釀造車間之前，先被送到粉碎塔，在這里麥芽經(jīng)過輕壓后粉碎制成釀造用麥芽。 到 1979年 , 全國啤 酒廠總數(shù)達到 90多家 , 啤酒產(chǎn)量達 萬噸 , 比建國前增長了 50 多倍 。 1904 年在哈爾濱出現(xiàn)了中國人自己開辦的啤酒廠 東北三省啤酒廠 。 1800年時期，隨著蒸汽機的發(fā)明，啤酒生產(chǎn)中大部分實現(xiàn)了機械化，生產(chǎn)量得到了提高，質(zhì)量比較穩(wěn)定，價格較便宜。那時啤酒的制作主要在教堂、修道院中進行。這一歷史事實可以在王墓的墓壁上得以證實。 啤酒中的酒精含量少，因此對人體的危害比葡萄酒要小的多。 由于在簡單和復雜的應用中，操作員控制和監(jiān)視顯 得日益重要，我們已將 HMI（人－機接口）服務集成到操作系統(tǒng)本身內(nèi) ，可經(jīng)過 SIMATIC HMI 系統(tǒng)的操作員面板或操作站傳送循環(huán)小數(shù)數(shù)據(jù)，不必對 CPU 進行編程，對存儲器的要求非常小。 極大的拓寬了運算指令的范圍。乘除三角函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和平方根函數(shù)也都集成在內(nèi)。 數(shù)據(jù)通訊：在自動控制系統(tǒng)之間、人機界面 (HMl)和幾個自動化功能塊間相互調(diào)用 。你象文本文件一樣生成你的程序，但你必須遵守輸入語句表指令地準則， 當你編譯文本溫江時， STEP 7 檢查所有指令地語法。 （ 2）：生成用于程序的塊：當 你生成新塊時就開始生成新程序，你選擇塊型： OB,FB,FC， DB,VD你能夠輸入或編輯程序，或者你能夠說明用于塊的局部數(shù)據(jù)。 （ 4）： STEP 7 建立：允許改變在建立過程中選取的語言或硬件選項。它包含程序的一部分，這部分程序可以在 OB1 中被多次調(diào)用。在 STEP7中， CPU循環(huán)處理 OB1。至于最終細節(jié)的設計，由軟件即可完成。從我國國情來看，進行技術改造的一次性投資雖大一些，但是使用可編程控制器后，控制盤自身的耗電僅為原來的幾十分之一，一年所節(jié)省的電費就可以將投資收回。 對于數(shù)據(jù)通訊，只須同軸電纜和普通 RS232 和 RS422接口即可，不必由用戶來考慮波特率及通訊規(guī)程等具體的設置問題。 對于開關量，輸入可以是無源觸點開關或集電極開路晶體管輸出；輸出有繼電器、可控硅、晶體管等各種不同的形式，可直接接各種不同類型的接觸器、電磁閥等。 2. 編程方便，易于使用 可編程控制器采用與實際電路接線圖非常接近的梯形圖，這種圖形編程方式易懂易編。 特點 1. 高可靠性 針對各種的故障原因，可以從軟件及硬 件兩方面來解決可靠性問題。 8，編程器：一個獨立的部件。 5，擴展接口：用于擴展 I/O單元的，它使可編程控制器的點數(shù)規(guī)模配置更為靈活。它的工作分兩部分：一部分是對系統(tǒng)進行管理，如自診斷，查錯，信息傳送時鐘，計數(shù)刷新等；另一部 分就是根據(jù)用戶程序執(zhí)行輸入輸出操作，程序解釋執(zhí)行操作等。它的工作過程是：輸入處理；程序處理；輸出處理 構成 它的核心是一臺單板機，在單板機外圍配置了相應的接口電路（硬件），在單板機種配置了監(jiān)控 7 程序（軟件） 。從產(chǎn)品的銷售勢頭也可以說明這一點。 廣大工程技術人員已經(jīng)認識到可編程控制器的巨大優(yōu)勢性，許多人通過對進口設備，生產(chǎn)線的分析解剖認識可編程控制器，還有許多人自己設計可編程控制器控制系統(tǒng)，取得良好成果后更引發(fā)深入了解可編程控制器的興趣。近 20 年來隨著科學技術的迅猛發(fā)展，可編程控制器以其可靠性高。在電腦上裝了這個軟件以及畫了幾幅流程圖之后，我才有了一個模糊的概念，在和老師在現(xiàn)場查看，以及在老師的指導下對程序進行修改，才建立了一個比較清晰的印象。而我要做的就是其中發(fā)酵的一部分， 啤酒發(fā)酵也是一個復雜的過程，具體的流程是這樣的：發(fā)酵 作用是在啤酒酵母的參與下對麥芽汁發(fā)酵的過程，也可使麥汁中的可發(fā)酵糖和氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)被酵母細胞的酶分解成酒精和二氧化碳，另外還有一系列的發(fā)酵副產(chǎn)品，如雙乙酰，醛，酸和硫化物等活性物質(zhì)。 We use SIMATIC STEP7 to control the process of beer ferment, pile program primarily to control temperature、 CIP and so on. we choose hardware and carry out the contact between them, pile OB、 FB、 FC and so on ,and via transferring FB, FC in OB to e true the program. It doesn’t need special order when programming with STEP 7， but it must meet some basic task in the most items。編程的內(nèi)容主要包括梯形圖和語句表，在我編寫的程序中，主要是語句表，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。 我們是用 SIMATIC S7 來控制啤酒發(fā)酵的這個過程，編寫程序主要控制溫度、 CIP、麥汁進罐等。其中前發(fā)酵是啤酒發(fā)酵的主要過程，在這個過程中，酵母完成了增殖，厭氧發(fā)酵及其沉淀回收等。而不僅僅是將水和谷物轉化成啤酒的一個簡單過程。 1 杭州電子工業(yè)學院 畢業(yè)設計（論文） 題 目 啤酒發(fā)酵過程中的 PLC應用 分 院 自 動 化 學 院 專 業(yè) 自 動 化 班 級 99612