啤酒發(fā)酵控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、啤酒發(fā)酵生產(chǎn)過程是生化反應(yīng)工程的典例，與其它工業(yè)生產(chǎn)過程不同，啤酒發(fā)酵過程根據(jù)酶活性的不同會分為不同的階段，且發(fā)酵罐體積大、發(fā)酵持續(xù)時間長，使得發(fā)酵過程具有時變性、非線性、大時滯性和強關(guān)聯(lián)性等特點，導(dǎo)致傳統(tǒng)控制方法對此類控制對象的控制效果不佳。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)自動化水平，提高啤酒生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性，對提高企業(yè)的生產(chǎn)效率、增強競爭力、增加市場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)線改造項目為背景，

2、重點介紹了發(fā)酵過程中溫度控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計。
　　根據(jù)啤酒發(fā)酵溫度變化的特點，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)驗控制理論，通過模糊專家控制思想實現(xiàn)PID的自適應(yīng)調(diào)整。使用數(shù)學(xué)工具MATLAB/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、魯棒性強等優(yōu)點，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。
　　通過對啤酒發(fā)酵工藝過程的了解及發(fā)酵過程中關(guān)鍵技術(shù)性能指標(biāo)的分析，課題設(shè)計了一套基于可編程邏輯控制器(PLC)的分級式控制系統(tǒng)，滿足對啤酒發(fā)酵過程的自動化控制和對發(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)場控制器，直接與現(xiàn)場傳感器、電磁閥等動作機構(gòu)連接，完成對現(xiàn)場信號的采集、計算處理，控制過程的邏輯推理和控