專利名稱：一種液體發(fā)酵控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自動控制器，特別是一種液體發(fā)酵控制裝置。
背景技術(shù)：
啤酒釀造過程中發(fā)酵是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，是啤酒質(zhì)量形成的重要步驟。在此過程中， 糖化麥汁所形成的可發(fā)酵性糖，在酵母作用下，生成酒精及一系列啤酒風(fēng)味物質(zhì)。各項風(fēng)味物質(zhì)含量的有機組合賦予了啤酒的口味和質(zhì)量的穩(wěn)定性。近年來，雖然我國的啤酒生產(chǎn)成套設(shè)備水平有很大提高，但是自動化水平低較低，存在如下缺陷1、自動化程度不高，無法及時應(yīng)對反應(yīng)，設(shè)備故障率高，影響了整個系統(tǒng)的運行效率；2、控制方式老舊，控制效果不好；3、控制對象多，數(shù)據(jù)量大無法直觀了解發(fā)酵過程；4、發(fā)酵工藝較多，以往的控制系統(tǒng)調(diào)整困難。因而產(chǎn)品生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)能耗大。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、控制方便的液體發(fā)酵控制裝置。本實用新型所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本實用新型是一種液體發(fā)酵控制裝置，包括發(fā)酵罐、清酒罐和出酒系統(tǒng)，其特點是所述的發(fā)酵罐上設(shè)有溫度傳感器、液位傳感器和壓力變送器，所述的清酒罐上設(shè)有冷水閥、溫度傳感器和壓力變送器，所述的出酒系統(tǒng)包括出酒罐，出酒罐上設(shè)有CO2控制閥，所述的出酒罐的出酒管路上設(shè)有出酒泵和冷卻器；它還設(shè)有控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括組態(tài)計算機，組態(tài)計算機通過通訊電纜與PLC控制主站連接，PLC控制主站通過控制總線與PLC控制分站連接，PLC控制分站通過信號線分別與溫度傳感器、液位傳感器、壓力變送器、冷水閥、出酒泵、冷卻器和 CO2控制閥連接。本實用新型通過PLC控制主站實現(xiàn)在整個發(fā)酵過程中實現(xiàn)無人值守的全自動化生產(chǎn)模式，PLC控制分站中采用模糊PID控制算法對液體發(fā)酵控制，保證發(fā)酵過程嚴(yán)格按照工藝曲線進行。本實用新型對發(fā)酵罐、清酒罐等設(shè)備的啟動、停止、清洗、工藝設(shè)定等操作都是獨立實現(xiàn)的，這就滿足了發(fā)酵罐、清酒罐之間采用不同工藝參數(shù)的需求。PID控制分段控制將控制對象不同溫度區(qū)間分為升溫保護階段、降溫階段、保溫階段等不同階段采用不同的控制方法和控制執(zhí)行機構(gòu)。組態(tài)計算機會根據(jù)采集數(shù)據(jù)的變化， 模擬人對事物推理的過程提前對控制對象作出調(diào)整，以提高控制精度和相應(yīng)速度。本實用型可以實現(xiàn)的監(jiān)控功能(1)采用大慣量PID控制模型。(2)支持多種配方發(fā)酵處理，且配方變更方便易行。(3)發(fā)酵過程根據(jù)工藝過程進行時，發(fā)現(xiàn)異常時可以靈活增加人工拐點。(4)運用模糊控制理論用于控制，采用預(yù)補償和模糊自整定控制算法。(5)調(diào)整設(shè)定值根據(jù)使用環(huán)境對設(shè)定值進行調(diào)整，提高設(shè)備使用的安全性。
3[0013]本實用新型可以采用西門子S7-400系統(tǒng)作為PLC控制主站，在通過PLC控制分站即通過擴展的分布式I/O ET200模塊，對發(fā)酵罐、清酒罐等設(shè)備的溫度、壓力以及閥門等進行控制，以及出酒系統(tǒng)的優(yōu)化控制。PLC控制主站通過專用通訊電纜以ft~ifbUS通訊協(xié)議與組態(tài)計算機連接，組態(tài)計算機實現(xiàn)了實時監(jiān)視、打印表格、實時曲線、歷史趨勢、報警記錄、 歷史資料保存、閥門調(diào)節(jié)、表頁顯示、工藝參數(shù)設(shè)置等功能，方便操作人員及工程師操作，以及查閱相關(guān)數(shù)據(jù)資料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本控制系統(tǒng)控制理論先進，控制效果得到大幅提高；完全實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，大大減少人為失誤造成的損失；實現(xiàn)全面監(jiān)控生產(chǎn)過程，數(shù)據(jù)庫可以查詢近一個月歷史數(shù)據(jù)；工藝曲線可以直觀便捷的作出調(diào)整、調(diào)用方便，從而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)能耗。

圖1為本實用新型的一種控制系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
以下參照附圖，進一步描述本實用新型的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。實施例1。參照圖1。一種液體發(fā)酵控制裝置，包括發(fā)酵罐、清酒罐和出酒系統(tǒng)， 所述的發(fā)酵罐上設(shè)有溫度傳感器、液位傳感器和壓力變送器，所述的清酒罐上設(shè)有冷水閥、 溫度傳感器和壓力變送器，所述的出酒系統(tǒng)包括出酒罐，出酒罐上設(shè)有(X)2控制閥，所述的出酒罐的出酒管路上設(shè)有出酒泵和冷卻器；它還設(shè)有控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括組態(tài)計算機，組態(tài)計算機通過通訊電纜與PLC控制主站連接，PLC控制主站通過控制總線與PLC 控制分站連接，PLC控制分站通過信號線分別與溫度傳感器、液位傳感器、壓力變送器、冷水閥、出酒泵、冷卻器和(X)2控制閥連接。本實用新型的控制核心是控制發(fā)啤酒釀造酵過程，要想釀造可口的啤酒就必須定好釀造工藝，即釀造曲線。不管啤酒發(fā)酵工藝曲線如何不同，但總不外乎自然升溫、主酵、雙乙酰還原、降溫、冷貯等幾個階段，最多也是在這幾個階段上增加或者減少幾段。本實用新型通過現(xiàn)場的傳感元件將各終端設(shè)備的狀態(tài)進行采集，通過信號線傳輸給PLC控制分站，PLC控制分站將信號傳輸給PLC控制主站，PLC控制主站將數(shù)據(jù)傳送給組態(tài)計算機。組態(tài)計算機根據(jù)采用表格和曲線相結(jié)合的方法來制定工藝曲線，可直觀反映出所編制工藝的完整步序信息，接受的現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成工藝曲線與制定的工藝曲線進行對比，便于工程師快速檢查工藝設(shè)計的合理性，同時修正工藝參數(shù)。將合理的工藝參數(shù)傳輸給PLC控制主站，由PLC控制主站將信號傳輸給PLC控制分站，從而對終端設(shè)備進行控制。
權(quán)利要求1. 一種液體發(fā)酵控制裝置，包括發(fā)酵罐、清酒罐和出酒系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)酵罐上設(shè)有溫度傳感器、液位傳感器和壓力變送器，所述的清酒罐上設(shè)有冷水閥、溫度傳感器和壓力變送器，所述的出酒系統(tǒng)包括出酒罐，出酒罐上設(shè)有CO2控制閥，所述的出酒罐的出酒管路上設(shè)有出酒泵和冷卻器；它還設(shè)有控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括組態(tài)計算機，組態(tài)計算機通過通訊電纜與PLC控制主站連接，PLC控制主站通過控制總線與PLC控制分站連接，PLC控制分站通過信號線分別與溫度傳感器、液位傳感器、壓力變送器、冷水閥、出酒泵、 冷卻器和CO2控制閥連接。
專利摘要本實用新型一種液體發(fā)酵控制裝置，包括發(fā)酵罐、清酒罐和出酒系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)酵罐、清酒罐上設(shè)有溫度傳感器、液位傳感器和壓力變送器等元器件，所述的出酒系統(tǒng)包括出酒罐，出酒罐上設(shè)有CO2控制閥，所述的出酒罐的出酒管路上設(shè)有出酒泵和冷卻器；它還設(shè)有控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括組態(tài)計算機，組態(tài)計算機通過通訊電纜與PLC控制主站連接，PLC控制主站通過控制總線與PLC控制分站連接，PLC控制分站通過信號線分別與發(fā)酵罐、清酒罐和出酒系統(tǒng)上的部件連接。本實用新型完全實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，大大減少人為失誤造成的損失，工藝曲線可以直觀便捷的作出調(diào)整，從而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)能耗。
文檔編號G05B19/418GK201993639SQ20112010270
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者周軍, 咸云飛, 戴凡, 楊光年, 王洪, 郭榮亮 申請人:連云港杰瑞深軟科技有限公司