毕业设计开题方案---利用PLC实现啤酒发酵罐温度的自动控制 .pdfVIP

毕业设计开题方案利用PLC

实现啤酒发酵罐温度的自动控

制

毕业设计方案

学院控制科学与工程专业自动化

姓名学号

设计题目：利用PLC实现啤酒发酵罐温度的自动控制

一、设计方案内容：（本页可另加页）

1.国内外研究现状、水平及存在的问题：

目前，国内啤酒生产(糖化、发酵工段)的控

制水平基本上可以分为四个档次。

（1）完全手动操作方式

其主要特点是阀门为手动。对温度、压力、

液位、流量、浊度、电导率等生产过程中的模拟

量信号采用常规分散仪表进行采集，然后集中或

现场显示，操作人员在现场或集中操作盘(柜)上

控制主要设置启停，阀门由工人到现场操作。这

种方式下啤酒生产工艺参数得不到可靠执行，一

致性较差，啤酒质量受人为因素影响较大，而且

工人的操作劳动强度很大，主要生产设备与装置

不能工作在较佳状态，原材料利用率低，产品能

耗大，不可能采用较复杂的先进工艺生产啤酒，

板，缺乏一般工控组态软件灵活的程序脚本

控制功能，同时系统本身安全性差，难以建立有

效的操作等级和权限制度。c.系统的可扩充性差。

d.由于外围器件的漂移较大，系统控制精度受一

年四季影响大，控制效果不理想。

（4）分布式控制系统

采用先进的计算机控制技术与多层网络结

构加先进的控制算法对生产工序进行自动控制，

主要特点是采用PLC作为下位机。目前有

DCS(分布式控制系统)控制系统与FCS现场总线

控制系统)控制系统两种。在这种控制方式中，

下位机网络中控制单元一般采用PLC，其可靠性

非常高(一般可连续可靠工作20年)，性能稳定，

上位机网络可兼容多种通讯协议(如TCP/IP协

议)，和标准数据库，挂在局域以太子网上，便

于信息集成管理，和功能拓展。但主要缺点是一

次投入资金较大。

目前啤酒工业总的技术特点是向设备大型

化、自动化、生产周期短，经济效益高的方向发

展。近十年来，我国的啤酒工业得到了迅速发展，

但是由于起步较晚，生产设备都比较落后，自动

化程度低，因而产品效率较低，产品质量也不高，

吨酒能耗较大，这都是我国啤酒工业急待解决的

问题。

啤酒发酵对象的时变性、时滞性及其不确定

性，决定了发酵罐控制必须采用特殊的控制算

法。由于每个发酵罐都存在个体的差异，而且在

不同的工艺条件下，不同的发酵菌种下，对象特

性也不尽相同。因此很难找到或建立某一确切的

数学模型来进行模拟和预测控制我国大部分啤

1

酒生产厂家目前仍然采用常规仪表进行控制，人

工监控各种参数，人为因素较多。这种人工控制

方式很难保证生产工艺的正确执行，导致啤酒质

量不稳定，波动性大且不利于扩大再生产规模。

1.选题的目的、意义：

啤酒是世界上产量及消费最大的一种酒，特

别是北美及欧洲国家的总产量及人均消费量均

居世界前列，我国随着改革开放现代化建设，人

民生活水平不断断提高，啤酒己成为人们的时尚

饮品，市场的宠儿，生产直线上升，进入九十年

代后产量逐年增加，目前已成为仅次于美国的世

界第二大啤酒产销国，令世界啤酒界人士刮目相

看。但是我国人均啤酒消费水平只有8升，仅相

当于世界水平的1/3差距很大，因此说我国的啤

酒工业有很大的发展潜力。

在啤酒生产过程中发酵是一道关键工序，除生产

工艺水平外，生产工序控制指标的好坏将直接影

响啤酒的质量。为此，对啤酒生产的发酵工序提

出计算机监控技术，使啤酒生产集控制与数据管

理于一身，能够适应当前现代化生产的需要，使

啤酒的质量及企业的自动化程度有较大的提高。

所以我选择利用PLC实现啤酒发酵罐温度的

2

自动控制的选题。为了提高啤酒发酵温度控制精

度，简化啤酒温度控制过程，使用效果好且性能

稳定可靠，编程简单，具有非常现实的意义。同

时我个人可以通过这次设计更加巩固PLC知识，

更好地掌握梯形图等编程。熟悉啤酒的制造工艺

及过程，并通过此次设计锻炼将理论应用于实