[发明专利]一种基于DCS的啤酒发酵控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及啤酒发酵控制领域，具体地讲，涉及一种基于DCS的啤酒发酵控 制系统及方法。

背景技术

目前，在啤酒行业的发酵过程控制中，大都采用有工控机、显示器、组态软 件和PLC相结合的控制方式，工控机、显示器和组态软件相结合，用于PLC采集 到的开关量状态、模拟量数值的显示。

PLC控制系统的工作流程：PLC是控制系统的核心，利用专用的编程软件， 对PLC所要控制的各种开关量、模拟量进行编程，通过计算机串口与PLC通讯口 进行连接，将编程调试好的程序下载至PLC控制器中。将现场设备泵类、阀类设 备的启动、停止、运行状态信号按照PLC内部设定的地址连接至PLC的I/O端子， 模拟量，如温度、压力、流量，则是经过变送器，将信号连接至相应的模拟量扩 展模块。因为PLC的模拟量扩展模块接收标准电信号4-20mADC(0-20mA)或 0-5VDC(0-10VDC)的电压或电流信号，因此现场用于测量温度、压力、流量的传 感器必须经变送器变送才能输入至PLC模块。

在发酵过程中，此种控制方式均采用普通Pt100电阻测温和单一的PID控制， 现场无温度，仅靠感温探头测量，经变送器转换，传送至PLC进行转换、显示， 再经过PLC输出端口输出信号，控制现场温度、压力变化。由于此种控制方式及 监控方法，变送器受现场环境干扰多，测温精度低，控制效果不理想，导致啤酒 质量不稳定。PID控制中间环节较多，数据在接受与发送的过程中，变送器信号 传输过程中受环境影响较大，降低了信号的精度，从而影响控制动作时间及控制 效果。

另外，PLC控制系统成本高，不能满足一部分用户的生产要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种实时显示、控制发酵设备状态的DCS 控制系统及方法，避免了状态信号在传送过程中产生的环境干扰问题，提高了系 统测量精度。

本发明采用如下技术方案来实现发明目的：

一种基于DCS的啤酒发酵控制系统，包括：

冰水控制装置：当发酵罐内温度高于设定温度时，对发酵罐进行降温； 其特征在于，还包括：

智能数控表：实时采集发酵罐的状态信号，并将采集的信号发送到触摸屏；

触摸屏：主要用于状态信号的集中显示和主要控制参数的设定或修改，当发 酵罐内温度高于设定温度时，控制冰水控制装置进行工作；

所述冰水控制装置包括冰水控制器和冰水泵，智能数控表是对温度信号和设 定温度进行比较、运算结果，并将结果传送至触摸屏，触摸屏再根据此结果做出 判断，控制冰水控制器来控制冰水泵启动和停止，所述智能数控表用于控制和测 量发酵罐的温度，控制发酵罐的气阀和水阀，所述智能数控表、冰水控制器通过 各自的RS485通讯接口与触摸屏的RS485通讯接口进行通信。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的智能数控表实时 采集发酵罐的状态信号，并将采集的信号发送到触摸屏；触摸屏主要用于状态信 号的实时集中显示和主要控制参数的设定或修改，当发酵罐内温度高于设定温度 时，控制冰水控制器进行降温工作；冰水控制装置包括冰水控制器和冰水泵，智 能数控表是对温度信号和设定温度进行比较、运算结果，并将结果传送至触摸屏， 触摸屏再根据此结果做出判断，控制冰水控制来控制冰水泵启动和停止。本系统 及方法能够实现发酵罐的温度、压力现场监控和触摸屏监控同步，避免了温度、 压力等状态信号在传送过程中产生的环境干扰问题，提高了温度测量精度，智能 数控表对气阀和水阀直接控制，改善了现场阀体的动作时间使得发酵工艺过程中 温度显示更加准确，阀体、泵体的动作更加迅速，对发酵过程发酵效果有了显著 改善和提高。另外，本发明结构简单、操作方便、造价低廉，适宜在发酵行业中 推广应用。

附图说明

图1为本发明优选实施例的结构示意图。

图2为本发明单路触摸屏、智能数控表、冰水控制器具体的连接结构示意图。

图3为本发明优选实施例的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作更进一步的详细描述。