基于人工蜂群算法的葡萄酒發(fā)酵溫度自動控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)酵產(chǎn)品的需求不斷增加，所以其生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品品種也相應(yīng)的迅速擴大，不僅對葡萄酒這樣的發(fā)酵產(chǎn)品的品質(zhì)要求越來越高，而且對發(fā)酵生產(chǎn)采取在線監(jiān)測與自動控制的需求也變得越發(fā)強烈。因此，設(shè)計研究與這個復(fù)雜過程相符合的過程控制技術(shù)，對于擴大生產(chǎn)規(guī)模和提升產(chǎn)品品質(zhì)有著非常重要的作用。
　　本研究以葡萄酒發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)為研究對象，在總結(jié)現(xiàn)有葡萄酒發(fā)酵溫度控制方式以及控制網(wǎng)絡(luò)組成的基礎(chǔ)上，提出

2、了將PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，采用總線控制的方式構(gòu)建葡萄酒發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)的方法。PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)的通訊實時性以及傳輸速度方面要優(yōu)于傳統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)，并且在安全性方面也有保障，是葡萄酒溫度控制網(wǎng)絡(luò)的首選。
　　同時，本文還對PROFINET總線下控制系統(tǒng)的硬件選型以及PLC的通訊方式進行了深入研究。硬件方面主要選擇S7-300系列PLC（配置了PS307電源模塊、CPU313C-2DP、SM321/SM322

3、 DI/DO、SM331/SM332 AI/AO等功能模塊）、WZP-230PT100鉑式熱電阻溫度傳感器、宇電AI-518人工智能溫控器和IE/PBLINKPN10網(wǎng)關(guān)，基本可以滿足葡萄酒發(fā)酵溫度的控制要求。采用STEP7軟件對PLC以及各硬件進行組態(tài)，選擇OPC服務(wù)器方式作為PLC的通訊方式，最終完成整個葡萄酒發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計。
　　在溫度控制理論方面，針對發(fā)酵溫度具有大時滯性、時變性、以及耦合性等特點，在分析了傳統(tǒng)PI