啤酒生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、近年來，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，人們對啤酒的質(zhì)量和風味要求也越來越高。但目前啤酒生產(chǎn)的工業(yè)自動化程度較低，導(dǎo)致原料浪費嚴重，生產(chǎn)效率較低，同時加工啤酒質(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)自動化技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的運用可以很大程度地解決生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，同時提高生產(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，對啤酒糖化鍋的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，并對鍋體

2、的各個部分進行強度校核。運用Pro-E軟件，設(shè)計糖化設(shè)備的三維圖，并驗證設(shè)計參數(shù)的合理性。
　　本文主要針對啤酒生產(chǎn)中糖化過程進行PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(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、軟件設(shè)計、控制算法的實現(xiàn)及其上位機的監(jiān)控。
　　控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，根據(jù)啤酒糖化設(shè)備的示意圖，計算生產(chǎn)過程中I/O點數(shù)，通過I/O點數(shù)選擇CPU及其擴展模塊的類型，并設(shè)計電氣原理圖，在STEP7軟件中完成硬件組態(tài)。

3、　　控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計，首先在Matlab中設(shè)計模糊PID控制器并驗證其控制功能的優(yōu)越性，其次用LAD語言進行STEP7軟件編程，完成系統(tǒng)的軟件設(shè)計，實現(xiàn)啤酒糖化生產(chǎn)的過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)果達到預(yù)期目的。完成以上內(nèi)容，就完成了啤酒生產(chǎn)過程中控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計。
　　在WinCC軟件中完成對上位機監(jiān)控平臺的設(shè)計，主要包括啤酒生產(chǎn)畫面、溫度監(jiān)控畫面和歸檔等。上位機軟件在S7-300控制器的

4、結(jié)合下，實現(xiàn)對啤酒生產(chǎn)過程的全自動監(jiān)控。
　　最后，創(chuàng)建啤酒生產(chǎn)過程中溫度控制的小型仿真系統(tǒng)，仿真系統(tǒng)以S7-300為下位機控制器，WinCC為上位機監(jiān)控平臺。上位機和下位機的通信容易實現(xiàn)，但溫度控制算法在下位機中難以實現(xiàn)，因此在研究中引入Matlab軟件，運用做好的模糊PID控制器，對誤差和誤差率進行處理，處理后的數(shù)值傳給PLC，進行溫度控制?？刂平Y(jié)果在WinCC和Matlab的仿真界面上顯示，實現(xiàn)上位機的監(jiān)控過程。本文溫度控制