我國(guó)啤酒的正規(guī)化生產(chǎn)，起源于十九世紀(jì)末。五六十年代，隨著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和人民生活的改善，政府斥資興建了一批啤酒廠，使我國(guó)的啤酒生產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。至八十年代，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，啤酒產(chǎn)業(yè)也得了空前的發(fā)展，并迅速成為了一個(gè)啤酒大國(guó)。
早期的啤酒生產(chǎn)，設(shè)備落后，且監(jiān)控過程大多采用人工方式，再加上啤酒生產(chǎn)的長(zhǎng)時(shí)性特點(diǎn)，使人工任務(wù)量過大，很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。后期雖然開始啟用一些控制設(shè)備，但多數(shù)存在控制過程簡(jiǎn)單，可視性差，生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)不能進(jìn)行有效地保存分析，控制精度和靈活性也欠佳。隨著近些年來計(jì)算機(jī)的迅速普及，監(jiān)控組態(tài)軟件技術(shù)的日益成熟，人們開始運(yùn)用組態(tài)軟件進(jìn)行啤酒生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制，避免了人為操作的失誤，具有足夠的靈活性，控制過程精度也有了很大的進(jìn)步。生產(chǎn)過程歷史數(shù)據(jù)的有效保存，也為廠家進(jìn)行控制過程分析，控制曲線改進(jìn)，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，提供了良好的原始數(shù)據(jù)參考。
一、啤酒工藝過程
啤酒生產(chǎn)過程主要分為：制麥、糖化、發(fā)酵、罐裝四個(gè)部分。
在計(jì)算機(jī)及檢測(cè)設(shè)備的配合下，借助監(jiān)控組態(tài)軟件平臺(tái)，可根據(jù)不同需要選擇不同控制方案，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程溫度、壓力等參數(shù)的精確調(diào)節(jié)，確保生產(chǎn)工藝要求。
二、控制系統(tǒng)組建
組建力控監(jiān)控組態(tài)軟件環(huán)境的啤酒生產(chǎn)過程控制，在硬件方面主要有力控+PLC、力控+控制器、力控+計(jì)算機(jī)板卡這三種選擇方式。它們的總體功能相同，但各有側(cè)重：采用力控+PLC或力控+控制器方式有著較好的穩(wěn)定性，但價(jià)格相對(duì)較高，且給日后進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)充和變更帶來不便；采用力控+計(jì)算機(jī)板卡方式，系統(tǒng)構(gòu)造相對(duì)靈活，價(jià)格適中一些?？筛鶕?jù)廠家的各自特點(diǎn)和不同需求做出選擇。
主要涉及：工業(yè)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、PLC/控制器/計(jì)算機(jī)板卡、力控軟件、液位變送器、壓力變送器、溫度傳感器、電磁閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、檢測(cè)開關(guān)等。
三、主要完成功能
·控制方案定義、選擇，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)控制曲線的顯示輸出；
·長(zhǎng)時(shí)歷史數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)；
·溫度誤差控制在±0.3℃范圍內(nèi)；
·具有溫濕度及壓力超限、線路故障、液位溢出等報(bào)警功能；
·具備一定的災(zāi)難恢復(fù)能力和容錯(cuò)性；
·提供檢測(cè)元件偏差的軟件修正和小信號(hào)切除功能；
·日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)、歷史數(shù)據(jù)等報(bào)表的輸出。
1、安全性及可靠性
力控提供了操作工級(jí)、班長(zhǎng)級(jí)、工程師級(jí)和系統(tǒng)管理員級(jí)四個(gè)安全級(jí)別，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置中有：禁止退出、禁止Ctrl+Alt+Del、禁止Ctrl+Esc等安全選項(xiàng)，有比較齊全的安全限制；支持雙機(jī)熱備功能，使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的可靠性；可以設(shè)定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)DB定期保存數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，最大限度地減少意外掉電等故障帶來的損失；力控的“快照”功能可以將當(dāng)時(shí)的操作畫面鎖定并保存下來，為日后進(jìn)行事故分析及故障排除提供有力的參考。
另外，啤酒生產(chǎn)環(huán)境要求相關(guān)設(shè)備滿足防潮濕、耐低溫、抗腐蝕等要求，并要做好線纜屏蔽及抗干擾處理，保證硬件的可靠性和安全性。
2、溫度、壓力曲線控制
一方面可以通過力控的腳本支持功能，來進(jìn)行溫度及壓力曲線的靈活控制；另一方面，可以利用力控策略生成器中提供的斜坡功能塊來實(shí)現(xiàn)。斜坡功能塊最多可產(chǎn)生多達(dá)24個(gè)斜坡輸出，算法的輸出作為副回路的設(shè)定值。副回路掛接一個(gè)PID算法控制回路，使PID回路的設(shè)定值可以按照設(shè)定的斜坡曲線隨時(shí)間變化改變。斜坡算法有下列主要參數(shù)是：時(shí)間單位TimUnit（秒、分鐘、小時(shí)）、時(shí)間范圍TimSpan（小時(shí)數(shù)）、24條斜坡線段（TIM0~TIM24和OUT0~OUT24）、回路方式Mode（手動(dòng)方式、自動(dòng)方式）、斜坡時(shí)間Time、斜坡控制結(jié)束后的操作EndMode、手動(dòng)輸出MOUT等。
3、漂移及非線性問題
因啤酒生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)較差，再加上長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作，檢測(cè)儀表和設(shè)備必將出現(xiàn)不同程度的零點(diǎn)漂移問題；因檢測(cè)設(shè)備老化也極易出現(xiàn)非線性問題。一方面，力控提供了軟件分段線性化處理功能，來解決檢測(cè)器件的非線性化問題，也可以通過軟件處理來修正漂移；另一方面，力控累計(jì)點(diǎn)中提供了信號(hào)限值切除功能，適當(dāng)設(shè)置可以有效地減少檢測(cè)設(shè)備零點(diǎn)漂移帶來的誤差。
4、配方管理
啤酒生產(chǎn)工藝中，制造不口味或不同品種的產(chǎn)品需要使用不同的原材料配方。力控的配方管理，則使此類工藝過程的控制和管理變得簡(jiǎn)單和明了。
5、圖表功能
力控提供了實(shí)時(shí)趨勢(shì)、歷史趨勢(shì)、x-y曲線、歷史報(bào)表、萬能報(bào)表、內(nèi)置數(shù)據(jù)表等豐富的圖表功能，方便進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)的曲線顯示、靈活的數(shù)據(jù)報(bào)表定義和輸出，方便班組統(tǒng)計(jì)、成本核算等的管理。
四、管控一體化方向
幾十年來的啤酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是一個(gè)工業(yè)化到自動(dòng)化不斷演變的過程。啤酒產(chǎn)業(yè)的未來也應(yīng)與其它流程行業(yè)相似，逐漸向管控一體化方向過渡，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)更好地整合到經(jīng)營(yíng)決策渠道，生產(chǎn)控制模型將愈加趨于合理，智能化程度也將得到進(jìn)一步提高。
力控提供了獨(dú)到的內(nèi)置式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，具有完備的外部擴(kuò)展接口，第三方軟件可以通過ActiveX、DLL、DDE等方式與力控進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，方便了與管理信息系統(tǒng)的銜接，為企業(yè)日后進(jìn)行管控一體化設(shè)計(jì)打下了良好基礎(chǔ)。
