啤酒發(fā)酵自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 ，VD48 ∥將1發(fā)酵罐下部溫度值由字變量轉(zhuǎn)換為雙字變量AENOITD VW16，VD52 ∥將1發(fā)酵罐壓力值由字變量轉(zhuǎn)換為雙字變量LRD ITD VW18，VD56 ∥將1發(fā)酵罐液位值由字變量轉(zhuǎn)換為雙字變量AENOITD VW20，VD60 ∥將2發(fā)酵罐上部溫度值由字變量轉(zhuǎn)換為雙字變量AENOITD VW22，VD64 ∥將2發(fā)酵罐中部溫度值由字變量轉(zhuǎn)換為雙字變量AENOITD VW24，VD68 ∥將2發(fā)酵罐下部溫度值由字變量轉(zhuǎn)換為雙字變量LPPITD VW26，VD72 ∥將2發(fā)酵罐壓力值由字變量轉(zhuǎn)換為雙字變量 AENOITD VW28，VD76 ∥將2發(fā)酵罐液位值由字變量轉(zhuǎn)換為雙字變量網(wǎng)絡(luò)3梯形圖如圖53所示。第5章 啤酒發(fā)酵自控系統(tǒng)PLC程序說明 模擬量信號(hào)采集處理模擬量采集處理部分由網(wǎng)絡(luò)1~網(wǎng)絡(luò)3組成。 圖42 電磁閥PWM輸出波形圖圖中Tt為電磁閥動(dòng)作周期。（3）計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的電磁閥開度。這個(gè)過程中需要考慮到的問題是，每個(gè)月的天數(shù)、該年是否可能為潤年等。程序中有人工階段選擇開關(guān)，可以在任意階段間跳轉(zhuǎn)，從而避免了因操作人員操作偶爾失誤而無法實(shí)現(xiàn)后繼程序正常運(yùn)行的情況。圖31 系統(tǒng)I/O接線圖 PLC其他資源配置除PLC必需的I/O卡件之外，另外涉及的設(shè)備儀表有啤酒溫度變送器、壓力變送器、液位變送器等。 PLC的I/O資源配置根據(jù)前面提到的啤酒發(fā)酵控制原理可以得出；每只發(fā)醇罐需要有上溫、中溫、下溫。例如，這些功能鍵在測試系統(tǒng)時(shí)，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和修改，還可以不用其他操作設(shè)備就可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制等。參數(shù)在顯示器上顯示并可用輸入鍵進(jìn)行修改，例如可修改溫度設(shè)定或速度改變等到參數(shù)。 TD200具有以下用途（1）顯示信息，可以顯示最多80條信息，每條信息最多可包含4個(gè)變量。（8）通信功能。S7200系統(tǒng)有3個(gè)不同的口令保護(hù)級(jí)別，以便用戶對(duì)程序做有效保護(hù)，3級(jí)口令分別是自由存取，只讀，完全保護(hù)。（3）靈活的中斷功能，中斷觸發(fā)有幾種形式：可用軟件設(shè)定為中斷輸入信號(hào)的上升沿式下降沿，以便做出快速響應(yīng)；可設(shè)為時(shí)間控制的自動(dòng)中斷；可由內(nèi)置高數(shù)計(jì)數(shù)器自動(dòng)觸發(fā)中斷；在與外設(shè)通信時(shí)可以以中斷分式工作。 S7200主要功能及特點(diǎn)（1）執(zhí)行指令速度高。，每種CPU又都有3種不同的類型可供選擇。(2) S7的電氣結(jié)構(gòu)特性。第3章 啤酒發(fā)酵自控系統(tǒng)PLC選型和資源配置 PLC選型根據(jù)啤酒發(fā)酵的工藝流程和實(shí)際需要，PLC的選型需要滿足以下條件：具有模擬量的采集、處理過程及開關(guān)量的輸入/輸出功能；具有簡單回路控制算法。 還原雙乙酰過程：在自然升溫發(fā)酵過程中，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生一種學(xué)名叫雙乙酰的化學(xué)物質(zhì)。在發(fā)酵開始前，根據(jù)工藝的要求領(lǐng)先設(shè)定工藝控制的溫度，壓力曲線；在發(fā)酵過程中，根據(jù)發(fā)酵進(jìn)程的程度（發(fā)酵時(shí)間、糖度、雙乙酰含量等），發(fā)酵罐上、中、下3段溫度的差異，以及3段溫度各自的變化趨勢(shì)，自動(dòng)正確選擇各個(gè)階段相應(yīng)的控制策略，從而達(dá)到預(yù)期的控制效果。對(duì)于采用外部冷媒間接換熱方式來控制體積大，慣性大的發(fā)酵溫度的情況，采用普通的控制方案極易引起大的起調(diào)和持續(xù)的震蕩，很難取得預(yù)期的控制效果。啤酒發(fā)酵對(duì)象的時(shí)變性，決定了發(fā)酵罐控制必須采用特殊的控制算法。正是這種時(shí)變性和大的時(shí)滯性造成了溫度控制的難點(diǎn)，而發(fā)酵溫度直接影響著啤酒的風(fēng)味，品質(zhì)和產(chǎn)量，因而控制精度要求較高。在這一過程初期，反應(yīng)放出的熱量會(huì)使溫度自然上升，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，酵母的活性變大，反應(yīng)放熱繼續(xù)增加，雙乙酵含量逐漸減少，而芳香酵含量增多。軟件設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)控制的梯形圖、實(shí)現(xiàn)代碼（指令表）及程序說明以及溫度設(shè)定值的計(jì)算和PID回路計(jì)算。發(fā)酵過程是啤酒生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，本文針對(duì)實(shí)驗(yàn)室啤酒發(fā)酵裝置技術(shù)裝備落后、自動(dòng)化程度低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定以及啤酒發(fā)酵罐溫度所具有的大時(shí)滯、強(qiáng)關(guān)聯(lián)、時(shí)變、大時(shí)間常數(shù)和變量的特點(diǎn)，提出了AT89S52單片機(jī)為核心的數(shù)字化溫度控制系統(tǒng)方案。摘 要啤酒工業(yè)是我國食品工業(yè)中一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)部門，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的改善，我國啤酒工業(yè)也得到了空前發(fā)展。如何提高啤酒生產(chǎn)的綜合自動(dòng)化水平，增強(qiáng)我國啤酒產(chǎn)業(yè)的綜合實(shí)力是一個(gè)很好的研究課題。文中介紹了系統(tǒng)的工藝流程、軟件設(shè)計(jì)、PID回路設(shè)計(jì)。前酵過程中，酵母通過有氧呼吸大量繁殖，大部分發(fā)酵糖類分解。啤酒發(fā)酵過程中，其對(duì)象特性是時(shí)變的，并且存在很大的滯后。因而必須根據(jù)產(chǎn)品的種類，酵母菌種，麥汁成分，控制在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到發(fā)酵度和代謝產(chǎn)物的要求。為節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本，并且能足夠控制的要求，發(fā)酵罐的溫度控制選擇了檢測發(fā)酵罐的上，中，下段3段的溫度，通過上，中，下3段液氧進(jìn)口的兩位式電磁閥來實(shí)現(xiàn)發(fā)酵罐溫度控制的方法。圖21 溫度的曲線圖在各階段，對(duì)象的特征相對(duì)穩(wěn)定，溫度和壓力的控制方面存在一定的規(guī)律性。在這個(gè)過程中，麥汁在酵母菌的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的二氧化碳和熱量，這就使原料的溫度逐漸上升。低溫儲(chǔ)酒過程：降溫過程完成以后，已經(jīng)發(fā)酵完成的原料繼續(xù)儲(chǔ)存在發(fā)酵罐等待過濾、稀釋、殺菌等過程的進(jìn)行。(1)S7200PLC機(jī)械結(jié)構(gòu)特性體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，可用接線端子排接線，而且接線端子前帶有面板保護(hù)，PLC上設(shè)計(jì)有標(biāo)準(zhǔn)的DIN導(dǎo)軌安裝機(jī)構(gòu)和安裝孔，可以垂直或水平方向安裝。2..PLC內(nèi)有24∨直流傳感器或負(fù)載驅(qū)動(dòng)電源，輸出電流可達(dá)180mA或24mA靈活中斷輸入。，為系統(tǒng)備有專用的擴(kuò)展模塊（EN），可方便
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