基于PLC的啤酒发酵罐温度控制系统设计(9)

东北石油大学本科生毕业设计（论文）

5.5 本章小结

本章介绍了在程序设计时采用的STEP7-Micro/WIN 32编程软件，对PLC程序设计流程及原则进行了说明，设计了温度控制系统流程图，定义编程软件中的符号表并对各阶段温度控制程序进行了编写。

37

东北石油大学本科生毕业设计（论文）

结 论

本系统的设计，以PLC为软件基础，充分利用了当今先进的工业信息技术和自动化控制技术，为节省能源，降低生产成本，并且能够满足控制的要求，发酵罐的温度控制选择了检测发酵罐的上、中、下3段的温度，通过调节上、中、下3段液氨进口的两位式电磁阀来实现发酵罐温度控制的方法，利用PLC来实现整个过程温度的控制。针对我国啤酒发酵控制工艺环境与工艺控制需求，经过认真调研、分析，同时，又充分考虑企业的综合实力、现状与发展等因素，本着性能/价格比高、可靠、技术先进的理念，设计了利用PLC实现啤酒发酵罐温度的自动控制系统。

改进啤酒发酵生产过程控制是酿造业技术进步的有效措施，它可以在不增加原材料及动力消耗的前提下，增加产品产量、提高产品质量，同时还可以减轻劳动强度、改善工作条件、提高发酵工艺水平及生产管理水平。因此，优化啤酒发酵控制应用前景乐观，能产生较大的社会经济效益，具有很大的应用价值。为啤酒发酵罐温度的自动控制系统开发提供一种解决方法，为解决目前市场同类产品效率低、成本高的问题贡献微薄的力量，提供一些的参考。

38

东北石油大学本科生毕业设计（论文）

参考文献

[1] 王文甫. 啤酒生产工艺[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2011.

[2] 王念春. 自控系统在啤酒生产中应用的现状与展望[J]. 自动化与仪表, 2011, 16(4):

9-11. [3] 董晓津, 王斌, 王孙安. 啤酒发酵过程自动控制研究[J]. 机床与液压, 2009, 184(4):

102-103.

[4] 任继领, 庞健, 陈寿元. STD总线式计算机应用与啤酒发酵过程[N]. 临沂师范学院学报.

2008, 22(3): 91-92.

[5] 薛福珍, 庞国仲, 林盛荣. 啤酒发酵过程的建模仿真与控制[N]. 中国科学技术大学报.

2009, 31(4): 502-508. [6] 王畅, 发酵过程温度控制PID-P参数的模糊自校正[J]. 佛山科学技术学院学报(自然科学版). 2009, 17(3): 25-27.

[7] Z Y Zhao, M Tomizuka, S Isaka. Fuzzy gain scheduling of PID controllers[J]. IEEE Trans.

Syst., Man, Cybern. 1993, 23(5): 1392-1398.

[8] 杜立强, 韩兵欣, 刘利贤. 啤酒发酵过程的单神经元自适应PID控制[N]. 河北建筑科技

学院学报, 2011, 18(2): 40-43.

[9] 刘刚. 锥形罐发酵温控管理及自动控制系统设计[M]. 中国酿造, 2011, 5: P34-36.

[10] He T, Krishnamurthy S, Luo L, et a1. An integrated sensor network system surveillance [J].

ACM Transactions on Sensor Networks, 2009: 1-38.

[11] Szewczyk R, Mainwaring A, Anderson J. An analysis of a large scale habit monitoring

application[C]. Baltimore, MD, USA: SenSys, 2009: 1 4-226. [12] 薛福珍, 庞国仲, 胡京华. 啤酒发酵温度的多变量控制[J]. 自动化学报, 2009, 28(1):

150-154. [13] 邱公伟. 可编程序控制器网络通信及应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2009.

[14] 阳宪惠. 现场总线技术及其应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2011.

[15] Akyildiz I F,Su W,Sankarasubramaniam Y,et al.A survey on sensor networks[J]. TEEE

Communications Magazine, 2002, 40: 102.

[16] 廖常初. S7-300/400PLC应用技术[M]. 北京: 机械工业出版社, 2009.

[17] 陈在平, 赵相宾. 可编程序控制器技术与应用系统设计[M]. 北京: 机械工业出版社,

2011.

[18] 王孟效, 薛会建, 朱丹波. 自控系统PLC和仪表干扰的研究[M]. 电气自动化, 2011. [19] S G Tzafestas, N P Papanikolopoulous. Incremental fuzzy expert PID control[J]. IEEE

Trans Ind, Electron, 2010, vol, 37, no5, P877-934.

[20] Kemal A, Moharned Y. A survey on routing protocols for wireless sensor networks[C]. In:

Ad Hoe Networks, 2005: 325-349.

39

东北石油大学本科生毕业设计（论文）

致 谢

时间如梭，转眼我即将毕业。在论文即将完成之际，我的心情久久不能平静。在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在老师和同学的帮助下度过了。我尤其要感谢在毕业设计中一直认真指导我的XXX老师，您严谨的教学态度，开阔的思维，循循善诱的指导一直给我很大帮助。当我对论文的思路感到迷茫时，您为我理清思路，指导我在一条比较清晰的思路上进行修改。您为我营造了一个良好的研究氛围。

感谢所有传授我知识的老师在大学四年中对我的栽培，感谢每一位电气信息工程学院的老师对我的关怀和教育！

40

东北石油大学本科生毕业设计（论文）

附 录

啤酒发酵罐温度控制程序 主程序

Network 1 LD I0.0 CALL SBR0 Network 2 // 急停

LD I0.2 CALL SBR1 Network 3 // 麦汁进罐 LD I0.5 A Q4.4 O Q1.0 AN Q4.4 AN M5.0 AN I0.6 = Q1.0 Network 4 // 满罐检测 LD Q1.0

MOVW AIW16, VW18 AENO

ITD VW18, VD56 AENO

AD= VD56, VD2000 = M5.0 Network 5

// 满罐温度保持阶段 LD L0.0 O I1.0 = Q3.0 = Q4.4 = M1.0 Network 6

// 满罐温度保持定时 LDN T43 A M1.0 TON T43, 360

Network 7 LD T43 LD M1.1 CTU C0, 10

Network 8

// 满罐定时时间到 LDW= C0, 10 = M1.1

Network 9

// 主酵自然升温阶段 LD M1.1

O I1.2 O Q3.1 = Q3.1 CALL SBR2 R Q4.3, QB3 Network 10

// 主酵自然升温测量 LD Q3.1

MOVW AIW8, VW12 AENO

ITD VW12, VD2044 AENO

AD= VD2044, VD2004 = M1.2 Network 11

// 双乙酰还原阶段 LD M1.2 O I1.3 O Q3.2 = Q3.2 CALL SBR3 Network 12 // 降温保温阶段 LD I1.4 O Q3.3 = Q3.3 CALL SBR4 Network 13

// 降温保温温度检测 LD M2.3

MOVW AIW8, VW12 AENO

ITD VW12, VD2044 AENO

AD= VD2044, VD2008 S M1.4, MB1 Network 14 // 后酵保温阶段 LD M2.3 A M1.4 O Q3.4 O I1.5 = Q3.4 CALL SBR5 Network 15 // 第二降温阶段 LD M2.5 O I1.6 O Q3.5 = Q3.5 CALL SBR6 Network 16

41