啤酒生產過程控制系統研究與設計.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，人們對啤酒的質量和風味要求也越來越高。但目前啤酒生產的工業(yè)自動化程度較低，導致原料浪費嚴重，生產效率較低，同時加工啤酒質量的穩(wěn)定性不足，有些啤酒出現了口味參差不齊的現象。生產自動化技術在啤酒生產中的運用可以很大程度地解決生產質量不穩(wěn)定的問題，同時提高生產產量。
　　啤酒生產設備要有耐高溫和耐高壓的特性。本文根據啤酒生產的要求，對啤酒糖化鍋的結構進行設計，并對鍋體

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

3、　　控制系統的軟件設計，首先在Matlab中設計模糊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，完成系統的軟件設計，實現啤酒糖化生產的過程控制及糖化鍋中的溫度控制，程序在PLC-SIM中仿真調試，結果達到預期目的。完成以上內容，就完成了啤酒生產過程中控制系統的研究與設計。
　　在WinCC軟件中完成對上位機監(jiān)控平臺的設計，主要包括啤酒生產畫面、溫度監(jiān)控畫面和歸檔等。上位機軟件在S7-300控制器的

4、結合下，實現對啤酒生產過程的全自動監(jiān)控。
　　最后，創(chuàng)建啤酒生產過程中溫度控制的小型仿真系統，仿真系統以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，但溫度控制算法在下位機中難以實現，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，處理后的數值傳給PLC，進行溫度控制?？刂平Y果在WinCC和Matlab的仿真界面上顯示，實現上位機的監(jiān)控過程。本文溫度控制