啤酒發(fā)酵控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、啤酒發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程是生化反應(yīng)工程的典例，與其它工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程不同，啤酒發(fā)酵過(guò)程根據(jù)酶活性的不同會(huì)分為不同的階段，且發(fā)酵罐體積大、發(fā)酵持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，使得發(fā)酵過(guò)程具有時(shí)變性、非線性、大時(shí)滯性和強(qiáng)關(guān)聯(lián)性等特點(diǎn)，導(dǎo)致傳統(tǒng)控制方法對(duì)此類控制對(duì)象的控制效果不佳。因此，如何有效地改良傳統(tǒng)啤酒控制方案和提高啤酒生產(chǎn)自動(dòng)化水平，提高啤酒生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性，對(duì)提高企業(yè)的生產(chǎn)效率、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力、增加市場(chǎng)份額等具有十分重要的意義。本文以某啤酒廠發(fā)酵生產(chǎn)線改造項(xiàng)目為背景，

2、重點(diǎn)介紹了發(fā)酵過(guò)程中溫度控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)啤酒發(fā)酵溫度變化的特點(diǎn)，系統(tǒng)提出了參數(shù)自整定模糊PID溫度控制算法。即是在不改變傳統(tǒng)PID控制算法的前提下，融合專家經(jīng)驗(yàn)控制理論，通過(guò)模糊專家控制思想實(shí)現(xiàn)PID的自適應(yīng)調(diào)整。使用數(shù)學(xué)工具M(jìn)ATLAB/Simulink建立傳統(tǒng)PID控制算法和參數(shù)自整定模糊PID控制算法在啤酒發(fā)酵控制系統(tǒng)中的對(duì)比仿真，結(jié)果表明，參數(shù)自整定模糊PID控制算法較傳統(tǒng)PID控制算法表現(xiàn)出響應(yīng)速度快、超

3、調(diào)量小、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合被應(yīng)用在啤酒發(fā)酵類具有復(fù)雜變化特性的溫度控制系統(tǒng)中。
　　通過(guò)對(duì)啤酒發(fā)酵工藝過(guò)程的了解及發(fā)酵過(guò)程中關(guān)鍵技術(shù)性能指標(biāo)的分析，課題設(shè)計(jì)了一套基于可編程邏輯控制器(PLC)的分級(jí)式控制系統(tǒng)，滿足對(duì)啤酒發(fā)酵過(guò)程的自動(dòng)化控制和對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)化集中管理要求。系統(tǒng)選用SIEMENS S7-200系列PLC作為現(xiàn)場(chǎng)控制器，直接與現(xiàn)場(chǎng)傳感器、電磁閥等動(dòng)作機(jī)構(gòu)連接，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集、計(jì)算處理，控制過(guò)程的邏輯推理和控