【正文】 升溫階段麥汁滿罐溫度高低直接關(guān)系到發(fā)酵工藝的準(zhǔn)確執(zhí)行，酵母前期增值速度，發(fā)酵周期的長短，發(fā)酵度的高低，酵母還原雙乙酰能力以及副產(chǎn)物形成、泡沫、口味等，過低和過高的滿罐溫度均不利于酵母和成品酒質(zhì)量 [6]。這一階段主要是讓酵母和一些固態(tài)物進(jìn)行充分沉淀并進(jìn)行回收。當(dāng)雙乙酰濃度下降到合格標(biāo)準(zhǔn) （）時，且糖度降至極限 42~48 小時后，如果此時距離裝罐時間已大于 6 天，發(fā)酵就可以進(jìn)入降溫階段，分兩個階段按不同的速率降溫，此時把所有冷媒閥打開，使發(fā)酵液全速降溫。進(jìn)入第二階段后，要求化驗員每隔 2 小時測量一次雙乙酞的濃度和糖度，直到糖度降至 度時變?yōu)槊堪诵r測量一次。當(dāng)糖度降到 度時主發(fā)酵階段結(jié)束，主發(fā)酵階段約歷時 4 天。發(fā)酵液滿罐后 1 小時工人開始測量發(fā)酵液的滿罐糖度，以后每隔八小時測量一次。發(fā)酵液直接由糖化車間經(jīng)管道灌入，初始的溫度大約為 8 攝氏度左右，糖度為 10 度左右，每一罐發(fā)酵液需要分幾批入罐，每一次入罐后都要由化驗員測定一次糖度并把信息反饋到糖化車間，保證最后整罐發(fā)酵液的初始糖度符合標(biāo)準(zhǔn)。啤酒發(fā)酵整個過程分為：主發(fā)酵階段、還原雙乙酰階段和低溫貯酒階段。生產(chǎn)周期都在十幾天以上，要求發(fā)酵液的溫度嚴(yán)格按照一定的工藝曲線變化，溫度控制精度在177。啤酒生產(chǎn)工藝主要由麥汁制備（俗稱糖化） 、啤酒發(fā)酵、啤酒罐裝等工藝流程組成。 本章小結(jié)本章主要論述了選擇該題目作為畢業(yè)設(shè)計的意義，以及我國現(xiàn)階段啤酒發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，并對啤酒發(fā)酵過程和啤酒發(fā)酵控制系統(tǒng)方案進(jìn)行了綜述，對利用 PLC 進(jìn)行啤酒發(fā)酵過程溫度控制所需要進(jìn)行的研究工作進(jìn)行了總結(jié)。（2）完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計及其系統(tǒng)選型，包括系統(tǒng)的硬件連線，PLC 的選型，PLC點(diǎn)數(shù)確定、PLC ，擴(kuò)展模擬量處理模塊等部分。這種人工控制方式很難保證生產(chǎn)工藝的正確執(zhí)行，導(dǎo)致啤酒質(zhì)量不穩(wěn)定，波動性大且不利于擴(kuò)大再生產(chǎn)規(guī)模。由于每個發(fā)酵罐都存在個體的差異，而且在不同的工藝條件下，不同的發(fā)酵東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）3菌種下，對象特性也不盡相同。近十年來，我國的啤酒工業(yè)得到了迅速發(fā)展，但是由于起步較晚，生產(chǎn)設(shè)備都比較落后，自動化程度低，因而產(chǎn)品效率較低，產(chǎn)品質(zhì)量也不高，噸酒能耗較大，這都是我國啤酒工業(yè)急待解決的問題。但主要缺點(diǎn)是一次投入資金較大 [4]。目前有 DCS（分布式控制系統(tǒng)）控制系統(tǒng)與 FCS 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）控制系統(tǒng)兩種。 d．由于外圍器件的漂移較大，系統(tǒng)控制精度受一年四季影響大，控制效果不理想 [3]。b．畫面呆板，缺乏一般工控組態(tài)軟件靈活的程序腳本控制功能，同時系統(tǒng)本身安全性差，難以建立有效的操作等級和權(quán)限制度。（3）PC 機(jī)+數(shù)據(jù)采集插卡方式——以工業(yè) PC 機(jī)加各種數(shù)據(jù)采集卡為代表，過程控制中的各種信號在外圍通過相應(yīng)的變送器送入插在工業(yè) PC 機(jī)插槽中的數(shù)據(jù)采集卡，在PC 機(jī)畫面上顯示各種生產(chǎn)過程參數(shù)，同時控制閥門與泵、電機(jī)等設(shè)備的啟、停來滿足工藝生產(chǎn)要求，目前國內(nèi)不少啤酒廠發(fā)酵車間采用這種系統(tǒng)進(jìn)行控制。在模擬屏或上位機(jī)上顯示各種溫度、流量、壓力、液位等過程參數(shù)和電機(jī)、閥門的開啟狀態(tài)，對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，操作人員根據(jù)顯示的參數(shù)和工藝參數(shù)對比，在模擬屏或操作臺上遙控閥門開啟和電機(jī)啟停從而滿足工藝要求，生產(chǎn)中的關(guān)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）——其主要特點(diǎn)為閥門多采用氣動或電動自動閥門。對溫度、壓力、液位、流量、濁度、電導(dǎo)率等生產(chǎn)過程中的模擬量信號采用常規(guī)分散儀表進(jìn)行采集，然后集中或現(xiàn)場顯示，操作人員在現(xiàn)場或集中操作盤（柜）上控制主要設(shè)置啟停，閥門由工人到現(xiàn)場操作。東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）2 啤酒發(fā)酵控制系統(tǒng)方案綜述目前，國內(nèi)啤酒生產(chǎn)（糖化、發(fā)酵工段）的控制水平基本上可以分為四個檔次。同時我個人可以通過這次設(shè)計更加鞏固 PLC 知識，更好地掌握梯形圖等編程。利用 PLC 實(shí)現(xiàn)啤酒發(fā)酵罐溫度的自動控制的選題。改進(jìn)啤酒發(fā)酵生產(chǎn)過程控制是釀造業(yè)技術(shù)進(jìn)步的有效措施，它可以在不增加原材料及動力消耗的前提下，增加產(chǎn)品產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時還可以減輕勞動強(qiáng)度、改善工作條件、提高發(fā)酵工藝水平及生產(chǎn)管理水平?！娣秶鷥?nèi)，這樣的控制精度單憑傳統(tǒng)的熱工儀表加上手工操作方式是完全不能滿足要求的，但目前國內(nèi)的不少生產(chǎn)廠家都是采用這種生產(chǎn)方式。按啤酒發(fā)酵的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)周期一般在十五天左右，要求發(fā)酵液的溫度嚴(yán)格按照一定的工藝曲線變化。隨著人們對發(fā)酵機(jī)理的逐步認(rèn)識，并隨著可靠性高、能經(jīng)受惡劣環(huán)境器件的引用，對發(fā)酵采用自動控制逐漸取得成功。啤酒發(fā)酵是啤酒生產(chǎn)過程非常重要的環(huán)節(jié)，是決定啤酒質(zhì)量的最關(guān)鍵的一步，特別是對發(fā)酵過程中溫度、壓力的控制尤其重要，控制指標(biāo)的好壞將直接影響啤酒的質(zhì)量。由于啤酒生產(chǎn)的工藝復(fù)雜，目前我國大多數(shù)啤酒生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)裝備落后，自動化程度低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。 temperature control東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）I目 錄第 1 章 概 述 ................................................................1 選題的目的和意義 .......................................................1 啤酒發(fā)酵控制系統(tǒng)方案綜述 ...............................................2 實(shí)現(xiàn)啤酒發(fā)酵罐溫度 PLC 控制的主要研究工作 ...............................3 本章小結(jié) ...............................................................3第 2 章 啤酒發(fā)酵工藝概述 .....................................................4 啤酒發(fā)酵概述 ...........................................................4 發(fā)酵各階段溫度控制機(jī)理 .................................................4 啤酒發(fā)酵設(shè)備概述 .......................................................6 啤酒發(fā)酵溫控基本要求 ...................................................6 啤酒發(fā)酵工藝流程 .......................................................7 本章小結(jié) ...............................................................9第 3 章 應(yīng)用 PLC 實(shí)現(xiàn)啤酒發(fā)酵溫度控制的可行性分析 ............................10 可編程序控制器 PLC 的特點(diǎn) ..............................................10 PLC 的組成與基本原理 ..................................................11 PLC 在啤酒發(fā)酵中應(yīng)用的可行性 ..........................................14 本章小結(jié) ..............................................................15第 4 章 啤酒發(fā)酵溫度 PLC 控制方案 ............................................16 系統(tǒng)控制要求及功能 ....................................................16 系統(tǒng)硬件配置 ..........................................................18 啤酒發(fā)酵溫度 PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 分配 ....................................23 本章小結(jié) ..............................................................25第 5 章 PLC 實(shí)現(xiàn)啤酒發(fā)酵溫度控制的程序設(shè)計 ...................................26 編程軟件的介紹 ........................................................26東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）II 控制程序流程圖 ........................................................29 PID 控制 ..............................................................32 系統(tǒng)程序設(shè)計 ..........................................................34 本章小結(jié) ..............................................................37結(jié) 論 ......................................................................38參考文獻(xiàn) ...................................................................39致 謝 ......................................................................40附 錄 ......................................................................41東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）1第 1 章 概 述 選題的目的和意義啤酒是世界上產(chǎn)量及消費(fèi)最大的一種酒，特別是北美及歐洲國家的總產(chǎn)量及人均消費(fèi)量均居世界前列，我國隨著改革開放現(xiàn)代化建設(shè)，人民生活水平不斷斷提高，啤酒己成為人們的時尚飲品，市場的寵兒，生產(chǎn)直線上升，進(jìn)入九十年代后產(chǎn)量逐年增加，目前已成為僅次于美國的世界第二大啤酒產(chǎn)銷國，令世界啤酒界人士刮目相看。關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器；發(fā)酵溫度；溫度控制東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）AbstractBeer fermentation is one of the key steps of beer production. Thus, on the basis of some projects in breweries, this thesis investigated beer fermentation automation and Fuzzy Intelligent PID algorithm applied in this process. It is an attempt to apply high technology to traditional industry and has importantly practical meaning. In this paper, beer fermentation process for the project background, the use of PLC in the beer fermentation process temperature control, which is more firmly grasp PLC and used to produce practical and understanding of the beer production process have a very good role. What this research solute is: As the object of beer fermentation, degeneration, and the uncertainty of the delay, a decision must be in control of fermentation tank special control algorithms. As each there are individual differences, but in different process conditions, different fermentation bacteria, the object characteristics vary. Therefore it is difficult to find or create a precise mathematical model to simulate and forecast control. To save energy, reduce production costs and to meet the requirements of control, temperature control of fermentation tank selected the detection of the fermentation tank, in the next paragraph 3 of the temperature, through the upper, middle and lower