【文章內(nèi)容簡介】 文本文件（僅在 STL 中）。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。 10 通訊 這是一個經(jīng)濟而有效的解決方案；方便用戶的 STEP7 的用戶界面提供了通訊組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。 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)。 CPU 支持下列通訊類型： 過程通訊：通過總線 (AS— I 或 Pronbus)對 I／ O 模塊周期尋址 (過程映象交換 )。 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 。 S7300 指令系統(tǒng) SIMATIC S7－ 300 遠非一般的特性反映在它的特殊功能度上。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。 其中 增加了不少新指令，從二進制處理到 32位浮點運算使你節(jié)省可觀的時間（以及用戶存儲器）。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)。 為簡化起見，將邊界求值用的整個指令序列組 合在一條指令內(nèi) 。 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行編址，然后將它以簡潔形式（例如 AI（ DB 5， ）集成到程序內(nèi)。如系統(tǒng)功能調(diào)用等的新的程序早已集成在操作系統(tǒng)內(nèi)，從而顯著的減少所需要的用戶存儲器容量，你可將它們用于中斷處理，以及出錯或復制數(shù)據(jù)處理，或是（例如）可以利用時鐘功能。 極大的拓寬了運算指令的范圍。 S7－ 300 小型 PLC 不僅能處理加、減，而且能在指令級完成乘和除運算。準確度為 16 和 32 位。可處理定點和浮點數(shù)。 由于在簡單和復雜的應(yīng)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(wù)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。 —— 摘自 《 SIEMENS 可編程控制器 SIAMTIC STEP 7》 11 第三章 啤酒的概述 啤酒的生理作用 啤酒是一種低濃度的飲料，每 100g中僅有酒精 3— 5g，一般不超過 8g。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 。 人體所吸收的酒精均勻迅速滲透到人體各內(nèi)臟組織中，適當飲酒可引起興奮，使皮膚血管擴張，有溫暖感，能放出 30j/g的能量，還能增加胃液，胃酸的分泌，增加胃的消化吸收。 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。酒花苦味物，有利尿，健胃和殺菌的作用，啤酒中 CO2輕度刺激胃液分泌，有利于消化。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。 —— 《啤酒生產(chǎn)問答》 世界啤酒的歷史 啤酒最早出現(xiàn)于公元前 3000年 左右，于古埃及和美索不達米亞（今伊拉克）地區(qū)。這一歷史事實可以在王墓的墓壁上得以證實。史料記載，當時啤酒的制作只是將發(fā)芽的大麥制成面包，在將面包磨碎，置于敞口的缸中，讓空氣中的酵母菌進入缸中進行發(fā)酵，制成原始啤酒。由于谷物的殘渣及雜菌污染，酒的味道可想而知。 公元 6世紀，啤酒的制作方法由埃及經(jīng)北非、伊比利亞半島、法國傳入德國。那時啤酒的制作主要在教堂、修道院中進行。為了保證啤酒質(zhì)量，防止由乳酸菌引起的酸味，修道院要求釀造啤酒的器具必須保持清潔。 公元 11世紀，啤酒花由斯拉夫人用于啤酒。 1480年，以德國南 部為中心，發(fā)展出了下面發(fā)酵法，啤酒質(zhì)量有了大幅 提 高，啤酒制造業(yè)空前發(fā)展。 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。 1830年左右，德國的啤酒技術(shù)人員分布到了歐洲各地，將啤酒工藝傳播到全世界 12 我國的啤酒歷史 ： 我國古代的原始啤酒可能也有 4000 至 5000年的歷史 , 但是市場消費的啤酒是到十九世紀末隨帝國主義洋槍洋炮一起進來的 。 在中國建立最早的啤酒廠是俄國人在哈爾濱八王子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 。 1903年英國和德國商人在青島開辦英德釀酒有限公司 , 生產(chǎn)能 力 2020 噸 , 這就是現(xiàn)在青島啤酒廠的前身 。 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 。 1914年哈爾濱又建起了五洲啤酒汽水廠 ； 同年北京建立了雙合盛啤酒廠 。1935 年廣州出現(xiàn)了五羊啤酒廠 (廣州啤酒廠的前身 )。 1958年我國在天津、杭州、武漢、重慶、西安、蘭州、昆明等大城市投資新建了一批規(guī)模在 2020噸左右的啤酒廠 , 成為我國啤酒業(yè)發(fā)展的一批骨干 企 業(yè) 。 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 。 然而 , 我們啤酒業(yè)大力發(fā)展真正發(fā)生在 1979年后十年 , 我國的啤酒工業(yè)每年以 30%以上的高速度持續(xù)增長。 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 。 到 1988年我國大陸啤酒廠家發(fā)展到 813個 , 總產(chǎn)量達 萬噸 , 僅次于美國、德國 , 名列第三 , (到 1993 年躍居第二 ) 短短十年 , 我國啤酒廠家增長 9 倍 , 產(chǎn)量增長 倍 , 從而我國成了名符其實的啤酒大 國。 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。 ，麥芽和水經(jīng)加熱后沸騰，這是天然酸將難溶性的淀粉和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成為可溶性的麥芽提取物，稱作“麥芽汁”。 。過濾之后進入煮沸鍋。混合物被煮沸以吸取酒花的味道，并起色和消毒（其中糖是一種很重要的添加物，它可以使啤酒的顏色更淡，雜質(zhì)更少，口味更加爽快）。 ，加入酒花的麥芽汁被泵入回旋沉淀槽以去掉不需要的酒花剩余物和不溶性的蛋白質(zhì)。 ，被送入熱交換器冷卻，隨后，麥芽汁中被加入酵母，開始進入發(fā)酵的程序。在發(fā)酵的過程中，人工培養(yǎng)的酵母將麥芽汁可發(fā)酵的糖份轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，生產(chǎn)出啤酒。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。從第五天開始，發(fā)酵的速度有所減慢，皺沫開始散布在麥芽汁表面，必須將它撤掉，酵母在麥芽汁中所有可供發(fā)酵的物質(zhì)發(fā)酵完后就開始在容器底部形成一層稠狀的沉淀物。隨之溫度逐漸降低，在 8到 10天后發(fā)酵就完全結(jié)束了。整個過程中，需要對溫度和壓力做嚴格的控制。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。 ，絕大部分酵母沉淀到罐底。釀酒師們將這部分酵母回收起來以供下一罐使用。除去酵母后，生成物“嫩啤酒”被泵人后發(fā)酵罐。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。 ，就成為待包裝的清酒。 ，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。 研究啤酒的意義 我國的啤酒工業(yè)自 80年代以來就有了很大的發(fā)展，這不僅體現(xiàn)在產(chǎn)量上也達到了 1600萬千升以上，而且在規(guī)模上 ，裝備和技術(shù)水平上以及質(zhì)量上都有了很大的改觀。許多工廠開始應(yīng)用新技術(shù)，新材料，新設(shè)備改進生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率。同時，在觀念上也有了很大的變化。 14 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 2020年世界啤酒市場的潛力將達到 ，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 。 歐 洲啤酒市場的恢復主要依靠東歐國家，因為西歐國家明顯出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。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。非洲市場也可能回升，因為其龐大的人口數(shù)量， 即使 人均消費量增長不多，整個消費量增長也會很顯著，這一地區(qū)也許會逐步發(fā)展成為活躍市場。 目前亞太地區(qū)的增長比過去小，但到 2020年將顯示其最高增長率。雖然目前中國啤酒的增長勢頭有所緩和，但除中國外，亞洲還有其它許多有希望的發(fā)展中市場。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。 因此可以說 ，雖然各地區(qū)的情況有所不同，增長幅度不同，但總的看來，世界啤酒市場 的前景是充滿希望的、令人振奮的 ，這對我這樣的做過以啤酒發(fā)酵為設(shè)計內(nèi)容的工程人員來說也是一種鼓勵。也可以看出啤酒的前景是非常光明的。 —— 《 啤酒工程應(yīng)用技術(shù)》 15 第四章 控制初步設(shè)計 前言 啤酒發(fā)酵是一個復雜的過程，工藝路線長，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，對自動控制的要求很高。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 。 主 要流程的控制 發(fā)酵溫度控制 第一階段：主酵保溫 按主酵設(shè)定溫度（一般為 ）控制下溫，上溫低于下溫的差值約 （可設(shè)定）。上溫超過設(shè)定值開上、中閥，下溫超設(shè)定值開下閥。 第二階段：主酵降溫 設(shè)定降溫至多少攝氏度，以及降溫過程需多少時間。 根據(jù)公式計算當前溫度設(shè)定值：主酵設(shè)定溫度 — （主酵設(shè)定溫度 — 降溫溫度）當前降溫時間 /降溫總時間 。 按計算出的當前設(shè)定溫度控制下溫，上溫低于下溫的差值約 （可設(shè)定）。上溫超過設(shè)定值開上、中閥，下溫超設(shè)定值開下閥。 第三階段：后酵保溫 按后酵設(shè)定 溫度（一般為 ）控制下溫，上溫低于下溫的差值約 （可設(shè)定）。上溫超過設(shè)定值開上、中閥，下溫超設(shè)定值開下閥。 第四階段：后酵降溫 設(shè)定降溫至多少攝氏度，以及降溫過程需多少時間。 根據(jù)公式計算當前溫度設(shè)定值：后酵設(shè)定溫度 — （后酵設(shè)定溫度 — 降溫溫度）當前降溫時間 /降溫總時間 。 溫度 2C 時： 按計算出的當前設(shè)定溫度控制下溫，上溫低于下溫的差值約 （可設(shè)定）。上溫超過設(shè)定值開上、中閥，下溫超設(shè)定值開下閥。 溫度 2C 時： 16 按計算出的當前設(shè)定溫度控制下溫，上溫下溫的差值約 （可設(shè)定）。 上溫超過設(shè)定值開 中閥，下溫超設(shè)定值開下閥。 第五階段：貯酒 過濾之前：按貯酒設(shè)定溫度（ ）控制下溫，上溫高于下溫的差值約 （可設(shè)定）。上溫超過設(shè)定值開中閥，下溫超設(shè)定值開下閥。 過濾至一半：按貯酒設(shè)定溫度（ ）控制下溫，下溫超設(shè)定值開下閥。上中閥不開。 過程中可以設(shè)定的參數(shù)（括號中數(shù)字為默認值） 主酵設(shè)定溫度值（ C）、主酵上下溫度差值（ C） 主酵降溫溫度設(shè)定值（ C），降溫過程總時間（ 48小時）、主酵降溫上下溫度差值（ ） 后酵設(shè)定溫度值（ ）、后 酵上下溫度差值（ C） 后酵降溫溫度設(shè)定值（ ），降溫過程總時間、后酵降溫上下溫度差值（ C） 貯酒溫度設(shè)定值（ ）、貯酒上下溫度差值（ ） 主要的操作指令有：主酵階段控溫，主酵降溫，后酵階段控溫，后酵降溫，過濾前貯酒控溫，過濾至一般控溫，停止控溫。 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。 這一個過程主要包括： 1. 麥汁進罐前管路 CIP。 2. 麥汁頂水。 3. 轉(zhuǎn)進罐。 4. 水頂麥汁。 5. 洗管路。 過程中需預先設(shè)定的參數(shù)有：麥汁電導率設(shè)定值，麥汁繼續(xù)頂水時間 ，清水電導率設(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。操作時選擇的參數(shù)主要有麥汁進發(fā)酵罐罐號，充氧過程手自動，酵母添加過程手自動，酵母回收罐罐號 。 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(guān)掉），酵母添加閥在整個過程常開。包括兩個過程：收到糖化麥汁管路 CIP 通知，按麥汁管路 CIP啟動按鈕，過程啟動；收到糖化麥汁管路CIP結(jié)束通知，按麥汁管路 CIP停止按鈕 ，關(guān)泵，關(guān)排污閥之外的所有閥門。 酵母回收過程： 和前面所提到的 麥汁進罐過程一樣，這個過程的啟動條件也是發(fā)酵罐要處于發(fā)酵狀態(tài)。 17 主要包括的過程有： ，排放不良酵母，選擇預回收酵母的發(fā)酵罐罐號，選擇酵母進回收罐罐號，按 STEP1開始按鈕，啟動酵母回收過程； ，不良酵母排放完畢，按下