啤酒生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，啤酒已成為了人們生活中重要的一部分，隨著啤酒需求量的逐漸升高，人們對(duì)啤酒的質(zhì)量和風(fēng)味要求也越來(lái)越高。但目前啤酒生產(chǎn)的工業(yè)自動(dòng)化程度較低，導(dǎo)致原料浪費(fèi)嚴(yán)重，生產(chǎn)效率較低，同時(shí)加工啤酒質(zhì)量的穩(wěn)定性不足，有些啤酒出現(xiàn)了口味參差不齊的現(xiàn)象。生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的運(yùn)用可以很大程度地解決生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題，同時(shí)提高生產(chǎn)產(chǎn)量。
　　啤酒生產(chǎn)設(shè)備要有耐高溫和耐高壓的特性。本文根據(jù)啤酒生產(chǎn)的要求，對(duì)啤酒糖化鍋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)鍋體

2、的各個(gè)部分進(jìn)行強(qiáng)度校核。運(yùn)用Pro-E軟件，設(shè)計(jì)糖化設(shè)備的三維圖，并驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性。
　　本文主要針對(duì)啤酒生產(chǎn)中糖化過(guò)程進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，控制系統(tǒng)主要分為以下幾部分:控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、控制算法的實(shí)現(xiàn)及其上位機(jī)的監(jiān)控。
　　控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，根據(jù)啤酒糖化設(shè)備的示意圖，計(jì)算生產(chǎn)過(guò)程中I/O點(diǎn)數(shù)，通過(guò)I/O點(diǎn)數(shù)選擇CPU及其擴(kuò)展模塊的類型，并設(shè)計(jì)電氣原理圖，在STEP7軟件中完成硬件組態(tài)。

3、　　控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，首先在Matlab中設(shè)計(jì)模糊PID控制器并驗(yàn)證其控制功能的優(yōu)越性，其次用LAD語(yǔ)言進(jìn)行STEP7軟件編程，完成系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)啤酒糖化生產(chǎn)的過(guò)程控制及糖化鍋中的溫度控制，程序在PLC-SIM中仿真調(diào)試，結(jié)果達(dá)到預(yù)期目的。完成以上內(nèi)容，就完成了啤酒生產(chǎn)過(guò)程中控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)。
　　在WinCC軟件中完成對(duì)上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)，主要包括啤酒生產(chǎn)畫(huà)面、溫度監(jiān)控畫(huà)面和歸檔等。上位機(jī)軟件在S7-300控制器的

4、結(jié)合下，實(shí)現(xiàn)對(duì)啤酒生產(chǎn)過(guò)程的全自動(dòng)監(jiān)控。
　　最后，創(chuàng)建啤酒生產(chǎn)過(guò)程中溫度控制的小型仿真系統(tǒng)，仿真系統(tǒng)以S7-300為下位機(jī)控制器，WinCC為上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)。上位機(jī)和下位機(jī)的通信容易實(shí)現(xiàn)，但溫度控制算法在下位機(jī)中難以實(shí)現(xiàn)，因此在研究中引入Matlab軟件，運(yùn)用做好的模糊PID控制器，對(duì)誤差和誤差率進(jìn)行處理，處理后的數(shù)值傳給PLC，進(jìn)行溫度控制。控制結(jié)果在WinCC和Matlab的仿真界面上顯示，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的監(jiān)控過(guò)程。本文溫度控制