基于PLC的啤酒发酵自动控制系统毕业论文设计(3)

2019-04-10 19:55

度精确0.5℃。如果温度过高,会影响啤酒质量,反之则影响了啤酒生产效率。

2.2啤酒发酵的具体过程

啤酒发酵主要有3个过程:主发酵、还原双乙酰和低温贮酒。 主发酵阶段,从原姜汁开始主发酵,温度要控制在10℃。发酵液有糖化车间经管道灌入,起始温度8℃,每罐发酵液分批入罐,每次都要测定糖度信息反馈到糖化车间,保证整罐发酵液符合标准,同时实施温度控制,保证发酵液在规定的温度。发酵液满罐一小时测量其糖度,每八小时一次,当糖度降至6.5度,每两小时测一次,直到6.0度。还原双乙酰阶段,温度要求12-18℃,进入第二阶段要每2小时测双乙酰的浓度和糖度,直到糖度降至3.0度每8小时测一次。当双乙酰浓度到合格标准,发酵就进入降温阶段。

发酵温度控制机制

1自动升温阶段,姜汁满罐酵母自然升温,要控制温度,否则会导致啤酒质量下降。

2主发酵和双乙酰还原阶段 ,酵母大量繁殖产生较多热量,当酵母进行无氧呼吸,使罐内中,下部酒液浓度不同,要保持强烈的发酵并均衡的酒液状态,要控制不同部分的温度。

3降温保温,还原双乙酰后转入降温阶段,将酒均为冷却与贮酒温度。酒在不同温度选会形成对流的作用。酒液密度温度在直接冷却

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3℃,要以上带和中带控温为主。3℃保温稳定酒液流态。3℃以下控制罐下部为主控温,打破温度梯度,满足控制温度效果 2.3啤酒发酵设备

发酵罐设有上,中,下三个冷却带,有3个电磁阀控制冷却,并有3个温度传感器检测3点温度,啤酒发酵罐结构示意图

PIC电磁阀关01罐内压力排放CO2上层温度TIC01冷媒出口中层温度TIC02下层温度TIC03冷媒入口LI01罐内液位

啤酒发酵罐结构示意图

2.4啤酒发酵工艺曲线

啤酒的合口和实际要求不同,啤酒发酵工艺曲线也不同,严格按照工艺曲线控制温度和压力才能保证啤酒质量。啤酒发酵工艺曲线如下:

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T0-麦汁进罐温度

t1-第一升温时间段,自然升温 t2-第一恒温时间段

t3-第二升温时间段,自然升温,主发酵保温 t4-第二恒温时间段,双乙酰含量,主发酵降温 t5-第一降温时间段,后发酵保温 t6-第二恒温时间段,后发酵降温 t7-第二降温时间段 各个阶段进行简单地介绍:

1麦汁进料,由糖化阶段产生的麦汁原料由糖化罐进入发酵罐中。 2自然升温,酵母的加入,酵母菌逐渐开始生长和繁殖。产生大量的二氧化碳和热量,使原料的温度逐渐上升。

3自然升温发酵,产生一种学名叫双乙酰的化学物质。这个过程需要将这个化合物除去,增加啤酒的品质。

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4降温过程其实属于啤酒发酵的后续过程,其作用是将发酵过程中加入的酵母菌进行沉淀、排出。

5低温储酒发酵完成的原料继续储存在发酵罐已经发酵完成的原料继续储存在发酵罐等待过滤、稀释、杀菌等过程的进行。

3啤酒发酵自控系统PLC选型和配置

3.1PLC选型

可编程控制器(PLC))工作原理

当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段:

1. 输入采样:即检查各输入的开关状态,将这些状态数据存储起来为下一阶段使用;

2. 执行程序:然后PLC按用户程序中的指令逐条执行,但是把执行结果暂时存储起来;

3. 刷新输出:按第1阶段的输入状态在第2阶段执行程序中确定的结果,在本阶段中对输出予以刷新;

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电源 输入信号 编程器 盒式打印机 打印机 EPROM写入器 PLC或上位计算机 输 入 单 元 中央处理单元 (CPU) 输 出 单 元 扩 展 口 输出信号 外 设 接 口 存储器 EPROM (系统程RAM (用户程扩展单元

PLC组成示意图

PLC的特点:

控制程序可变,具有很好的柔性; 具有高度可靠性,适用于工业环境; 功能完善;

易于掌握、便于维修。

据啤酒发酵的工艺流程和需要,PLC的选型需要满足以下条件: 1、有简单回路控制算法。;

2、有模拟量的采集、处理过程及开关量的输入/输出功能。 3、有温度显示和用外部按键随时改变内部参数

PLC集三电于一体,PLC网络具有优良的性能价格比和PLC具有高可靠性等等,使得PLC在工厂中倍受欢迎,用量高居首位,成为现代工业自动化的支柱。因此,可编程控制器啤酒发酵过程自动控制系统,可完成啤酒发酵过程控制功能,完成与上位机的通讯,实现啤酒发酵过程的远程监控。

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