【正文】 制麥汁濃度的目的。煮沸的蒸發(fā)過程可以分為兩個階段：小蒸發(fā)階段和大蒸發(fā) 階段。 ⑥其他：包括降低麥汁的 PH值、提高麥汁 的色度及麥汁的抗氧化能力、蒸發(fā)出不良的揮發(fā)性成分等等。 ④蒸發(fā)水分：蒸發(fā)麥汁中多余的水分，使麥汁濃縮到要求的濃度。 ②麥汁滅菌：通過煮沸，消滅麥汁中存在的各種菌類，避免發(fā)酵時產(chǎn)生麥汁敗壞，以保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。 (4)煮沸 麥汁煮沸是一項復雜的物理化學過程，其主要目的是穩(wěn)定麥汁成分。麥汁過濾有過濾槽過濾及過濾機過濾兩種方式，采用過濾槽方式過濾時，麥糟起著過濾介質(zhì)的作用；采用過濾機過濾時，麥糟則不作為過濾介質(zhì)。浸出物的水溶液叫“麥汁 ，非水溶性物質(zhì)叫“麥糟”，麥糟中主要含有麥皮、葉芽和其他物質(zhì)，這些物質(zhì)不溶子水。一方面，這是一個生化反應過程，溫度對麥汁產(chǎn)量和質(zhì)量的影響都非常大，各種分解酶都需要在各自特定的溫度下才能發(fā)揮其最佳作用；另一方面，這也是一個能耗很大的過程，如何在自動運行過程中盡可能降低能耗，也是衡量整個系統(tǒng)質(zhì)量的一個關鍵。 為使生產(chǎn)出的啤酒達到期望值，在糖化中需要注意以下幾個要點： ①溫度控制 (滯后時間約為 lmin)； ②合理攪拌：進行攪拌可以使麥芽和水充分混合，促進酶反應完全，但攪拌應分階段進行，并避免高速攪拌 ； ③醪液的 PH值； ④避免醪液吸氧； ⑤糊化鍋防溢控制等等。 糖化 12 方法有兩大類：煮出糖化法和浸出糖化法。 C糖化休止、 78176。 C麥芽糖形成休止、 70176。C蛋白質(zhì)休止、 62176。 C的糖化溫度，可以得到最大量的麥芽糖和最高的最終發(fā)酵度，不同的時間段糖化溫度各有不同，各階段的休止溫度是： 48176。麥汁中的各種糖分和糊精共同影響著啤酒的質(zhì)量，因此在糖化時必須注意影響淀粉分解的各種因素，這些因素主要有： ①糖化過程中的溫度： 62176。這個過程也是麥汁制備中最重要的過程。只有當麥芽糖發(fā)酵完后，酵母才能分解它 (在后酵儲存時分解，所以稱為后發(fā)酵性糖 )； ③麥芽糖及其他雙糖：能被酵母又快又好的發(fā)酵，稱為主發(fā)酵性糖； ④葡萄糖：最先被酵母發(fā)酵，稱為起發(fā)酵性糖。在糖化過程中主要產(chǎn)生下列可被啤酒酵母發(fā)酵和不可發(fā)酵的淀粉分解產(chǎn) 11 物。糖化：通過淀粉酶的作用，把已經(jīng)液化的淀粉分解成麥芽糖和糊精。糊化和糖化可以簡單地理解為淀粉分解轉(zhuǎn)化為糖的過程。在粉碎系統(tǒng)中，除了實現(xiàn)料倉控制粉碎機控制、原料計量等一般測控要求以外，主要還包括浸漬水和調(diào)漿水的流量、溫度以及 PH值控制。不同的粉碎方式、不同的啤酒廠，其粉碎工藝各有不同。麥芽等粉碎物在進入粉碎機之前，用50176。粉碎方式主要有干法粉碎、濕法粉碎、回潮粉碎和錘式粉碎四種。糖化過程工藝指標控制的好壞，對啤酒的穩(wěn)定性、 E1感、外觀會起到?jīng)Q定性的影響，整個糖化過程主要包括原料粉碎、糊化、糖化、過濾、煮沸、沉淀、冷卻等生產(chǎn)工序。 糖化過程是麥汁制備和處理的過程，其主要目的是將原料中的非 水溶性物 質(zhì)轉(zhuǎn)化成水溶性物質(zhì)，特別是可發(fā)酵性糖，此為麥汁發(fā)酵生成啤酒的前提條件。 C～ 6176。 其生產(chǎn)主流程為：在糖化車間制備好的麥汁經(jīng)冷卻、添加酵母后進入發(fā)酵罐進行發(fā)酵，發(fā)酵成熟的啤酒經(jīng)過濾、修飾液添加、高濃度稀釋等處理環(huán)節(jié)后，去掉酒頭酒尾，進入清酒罐，等待灌裝。其他輔助工序還有麥芽的烘干、 CO2的回收、脫氧水制備、熱水制備、CIP、冷凍、空氣壓縮等等。在我國為降低麥汁制備的成本心，還常常采用大米、玉米、糖等輔料。 啤酒 是以優(yōu)質(zhì)麥芽和水為主要原料，酒花為香料和苦料，經(jīng)糖化與酵母發(fā)酵釀制而成的含有 CO2氣體和低度酒精的飲料酒。目前我國仍是世界上啤酒市 9 場增長最快的地區(qū)之一，預計今后兩年還將保持 10％左右的增速。隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的改善，我國啤酒工業(yè)得到了空前發(fā)展，啤酒產(chǎn)量在 1993年達到 1190萬噸，列美國之后成為世界第二， 2020年達到 2386萬噸， 2020年達 3500萬噸。 BUSF（總線錯誤，紅色） 。 RUN（運行方式，綠色）： CPU 處于 RUN狀態(tài)時亮；重新啟動時以 2 Hz的頻率閃亮； HOLD（單步、斷點）狀態(tài)時以 。 DC 5V（＋ 5V 電源指示，綠色）： 5V電源正常時亮。 1．狀態(tài)與故 障顯示 LED SF（系統(tǒng)出錯 /故障顯示，紅色）： CPU硬件故障或軟件錯誤時亮。模擬量模塊共模故障、組態(tài) /參數(shù)錯誤、斷線、上下溢出。從 IB256開始，給每一個模擬量模塊分配 8個字。數(shù)字量模塊從 0號機架的 4號槽開始，每個槽位分配 4個字節(jié)的地址， 32個 I/O點。計數(shù)器的計數(shù)范圍為 1～ 999，定時器 的定時范圍為 10ms～ 9990s。 S7300的 CPU模塊（簡稱為 CPU）都有一個編程用的 RS485接口，有的有 PROFIBUSDP接口或 PTP串行通信接口，可以建立一個 MPI（多點接口）網(wǎng)絡或 DP網(wǎng)絡。 PLC 在我國工業(yè)生產(chǎn)中的應用已相當廣泛，其網(wǎng)絡通信方面的優(yōu)勢日益明顯，要求我們必須緊跟技術的前沿，充分利用國外的技術，提高我們的工業(yè)現(xiàn)代化水平，并進一步有自己的能力去開發(fā)適合于自身發(fā)展的技術。網(wǎng)絡技術在工業(yè)中所占的比重越來越大。 工業(yè)的現(xiàn)代化，很大程度體現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化，其中信息的傳輸，數(shù)據(jù)的交換也成為評判工業(yè)自動化水平的因素?，F(xiàn)在即使是衛(wèi)星和小型的 PLC 也都具有了網(wǎng)絡通信接口。 為了適應這種形式的發(fā)展，世界各 PLC 生產(chǎn)廠家紛紛給自己 的產(chǎn)品增加了通信及聯(lián)網(wǎng)的功能，并研制開發(fā)出自己的 PLC 網(wǎng)絡?，F(xiàn)場總線和以太網(wǎng)技術的結合，彌補了各自的缺點，從而達到了優(yōu)勢互補，使得網(wǎng)絡通信又有了長足的發(fā)展。通信在自動化系統(tǒng)中無處在，它是整個自動化控制系統(tǒng)的靈魂。 信息技術的飛速發(fā)展，引起了自動化系統(tǒng)結構的變革，使以網(wǎng)絡為主干的自動化分布式控制系統(tǒng)成為行業(yè)趨勢。 PLC 的通信現(xiàn)在主要采用通過多點接口（ MPI）的數(shù)據(jù)通訊、 PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)進行聯(lián)網(wǎng)。它經(jīng)過短短的幾十年發(fā)展后，現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（ PLC、機器人和 CAD/CAM），被廣泛的應用于機械、冶金、化工、交通、電力等領域中。 第二章 PLC與啤酒生產(chǎn)過程工藝的簡介 PLC的簡介 PLC 是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。數(shù)據(jù)表明，在糖化車間采用低壓煮沸工藝、一段冷卻技術，可節(jié)省蒸汽用量 20％以上，若糖化車間自控系統(tǒng)與鍋爐車間自控系統(tǒng)配合，可進一步降低蒸汽用量； 1． 5主要研究內(nèi)容 論文以啤酒生產(chǎn)過程 PLC控制和綜合自動化系統(tǒng)的研究為工程背景，主要 研究和討論啤酒生產(chǎn)過程中的麥芽烘干和啤酒發(fā)酵兩部分 。啤酒廠用制冷機組的臺數(shù)控制制冷量以滿足工藝要求，造成旺季制冷量不足、淡季制冷量過大，冷媒溫度波動過大等問題。在線檢測設備價格昂貴，大多需要進口，如缺乏在線檢測設備，則需要人工干預自控過程的進行，影響自動化程度； (5)糖化車間過濾槽自動控制問題。例如，從糖化工段向發(fā)酵罐輸入麥汁等工作，目前需要兩個車間操作人員相互協(xié)調(diào)，難以自動完成； (3)與進口設備自控系統(tǒng)的銜接問題。例如，在啤酒發(fā)酵罐控制中，目前所 用的控制系統(tǒng)大多采用簡單 PID控制，無法解決發(fā)酵罐上、中、下 3個冷卻帶的耦合問題，也難以解決發(fā)酵罐大慣性，系統(tǒng)超調(diào)、控制精度等問題。 1． 4國內(nèi)啤酒生產(chǎn)自動控制存在的問題 目前國內(nèi)啤酒廠自動控制 主要集中在糖化工段與發(fā)酵、清酒工段。 (3)不同設備、不同工段自控系統(tǒng)間的銜接問題將會得到更多的重視，只有解決好這一問題，生產(chǎn)過程自動化才有可能。 1． 3． 2啤酒生產(chǎn)過程自動控制的意義 (1)對啤酒糖化、發(fā)酵工段進行自動化控制、擴大生產(chǎn)規(guī)模是國內(nèi)啤酒廠發(fā)展的主流，中國已經(jīng)加入 WTO，完全靠手動控制 的小型啤酒廠將難以維持生 計。 (5)合理的安全體系。 (4)完備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄功能。 (3)自動化程度高，自控 設備運行的費用低。 (2)采用 塊結構設計。國內(nèi)啤酒生產(chǎn)自動控制只有近 10年的歷史，同時啤酒行業(yè)有自己獨有的環(huán)境、工藝、設備裝置、人員素質(zhì)等特 點，只有結合國內(nèi)啤酒行業(yè)的實際情況與行業(yè)經(jīng)驗，針對啤酒行業(yè)生產(chǎn)的特殊性，才能有針對性地開發(fā)出適應中國特色的啤酒行業(yè)自動控制系統(tǒng)。減輕工人操作強度的同時可增強工人的工作責任心。一致性很高，同時可記錄下真實的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，并可隨時調(diào)用查閱這些數(shù)據(jù)，作為生產(chǎn)決策部門質(zhì)量分析和改進生產(chǎn)工 藝的可靠依據(jù)。 (2)強化產(chǎn)品的質(zhì)量管理。這種控制方式是國內(nèi)啤酒生產(chǎn)控制發(fā)展的主流方向，主要缺點為一次性投入資金較大。并且設有“自動”和“手動”兩種狀態(tài)，即當現(xiàn)場出現(xiàn)故障或要對工藝進行人工干預時，可將開關轉(zhuǎn)換到“手動”狀態(tài)，對各種執(zhí)行機構進行手動操作。在 DCS控制系統(tǒng)中，下位機網(wǎng)絡中控制單元一般采用 PLC，其可靠性非常高 (一般可連續(xù)可靠工作 20年 )，性能穩(wěn)定，上位機網(wǎng)絡可兼 容多種通訊協(xié)議 (例 TCP／ IP協(xié)議 )，便于下一步與管理網(wǎng)絡的聯(lián)結，完全有效克服了 PC機 +數(shù)據(jù)采集卡控制方式的缺點。采用先進的計算機控制技術與多層網(wǎng)絡結構及先進控制算法對生產(chǎn)工序進行自動控制，主要特點為采用 PLC作下位機。 ③系統(tǒng)的可擴充性差，控制系統(tǒng)無網(wǎng)絡構成，不便于下一步工廠管理網(wǎng)絡與生產(chǎn)網(wǎng)絡的聯(lián)結，不能有效保護工廠投資的長期效益，同時也不便于整個車間、工廠的聯(lián)鎖控制。但存在以下缺點： ①系統(tǒng)的可靠性差，這一方面是由于上位機操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集卡的可靠性較差造成的，另一方面是由于上位機軟件自身不完善造成的。目前國內(nèi)不少啤酒廠發(fā)酵車間采用這類系統(tǒng)進行控制。 (3)PC機 +數(shù)據(jù)采集插卡方式。采用數(shù)據(jù)采集器采集各種過程量 進入控制室，控制室設有模擬屏或上位機，在模擬屏或上位機上顯示各種溫度、流量、壓力、液位等過程參數(shù)和電機、閥門的開啟狀態(tài)，對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控，操作人員根據(jù)顯示的參數(shù)與工藝參數(shù)對比，在模擬屏或操作臺上遙控閥門開啟和電機啟停，從而滿足工藝要求，生產(chǎn)中的關鍵數(shù)據(jù)由人工記錄。 (2)半自動控制方式 (集中手動控制方式 )。這種方式下啤酒生產(chǎn)工藝參數(shù)得不到可靠執(zhí)行，一致性較差，啤酒質(zhì)量受人為因素影響較大，而且工人的勞動強度很大，主要生產(chǎn)設備與裝置不能工作在較佳狀態(tài)，原材料利用率低，產(chǎn)品能耗大，不可能采用較復雜的先進工藝生產(chǎn)啤酒 (如低壓煮沸工藝 )，生產(chǎn)成本較高。其主要特點是閥門為手動。 目前，國內(nèi)啤酒生產(chǎn) (糖化、發(fā)酵工段 )的控制水平基本上可分為 4個檔次。因此，如何提高我國啤酒工業(yè)的綜合實力，提高產(chǎn)品的技術含量，積極參與國際市場競爭是一個刻不容緩的課題。啤酒企業(yè)企業(yè)迫切需要自動化程度高、安全可靠性好、便于操作維護的自動化系統(tǒng)。普遍存在自動化程度低 、生產(chǎn)效率低下等問題。專家預測我國的啤酒行業(yè)將進入高速發(fā)展的時期。 第一章 啤酒生產(chǎn)發(fā)展的狀況 我國啤酒工業(yè)的現(xiàn)狀 中國是世界上啤酒第二生產(chǎn)大國 ,但人均占有啤酒量很低 ,不少洋啤酒看好中國啤酒市場 ,大舉向國內(nèi)市場進軍 ,造成國內(nèi)啤酒市場競爭異常激烈。隨著硬件(微處理芯片 )成本的進一步降低與部分軟件國產(chǎn)化的實現(xiàn) ,在工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)自動控制技術的總體費用大大下降 ,應用領域從化工、鋼鐵等國家高度重視的傳統(tǒng)重工業(yè)行業(yè)向其它輕工業(yè)行業(yè)擴展 ,使得大部分廠家在生產(chǎn)中使用自控系統(tǒng)的要求成為可能。s life in China, also get beer industrial unprecedented development. Nevertheless, our beer production industry currently still exist many unsatisfactory. Due to the plexity of the beer production process, the current most beer production enterprise technical equipment backwardness, low automatization, product quality is not stable. How to improve beer production integrated automation level, enhance the prehensive strength in beer industry is a very good study. Therefore, the production of beer fermentation process through the process and the