釀造葡萄酒是一件很簡單的事情,除非你擁有一個巨大的現(xiàn)代化酒廠。這種情況下,葡萄酒需要在巨大的不銹鋼罐中進行發(fā)酵,必須對很多變量仔細地進行監(jiān)視和控制,比如葡萄汁發(fā)酵時的溫度、密度等。
在90年代初,中國的王朝葡萄酒廠開始對釀酒過程進行電子控制。王朝的第一個系統(tǒng)是用PC機和PLC構成的集中式控制系統(tǒng),這個系統(tǒng)的通訊經(jīng)常中斷。非常明顯,這個系統(tǒng)不能滿足王朝釀酒所需的要求和標準。
所以這個只有兩年的系統(tǒng)不得不被替換,王朝需要馬上找到另一種解決方法。
LonWorks應運而出
1994年,王朝葡萄酒廠聘用了瑞桑公司用一種新的更可靠的技術來設計溫度控制系統(tǒng)。瑞桑便開始為王朝山東蓬萊分廠的58個發(fā)酵罐開發(fā)一個基于LonWorks技術的溫度控制系統(tǒng)。
他們在每個發(fā)酵罐中安置了兩個溫度傳感器,用來不間斷地測量葡萄汁發(fā)酵的溫度。用傳感器的信息決定何時操縱提供冷卻水的電磁閥。整個系統(tǒng)用了8個控制節(jié)點加上一個基于PC機的監(jiān)視節(jié)點??刂乒?jié)點是基于LonWorks TP/XF-78控制模塊。
可靠性增加而成本降低
由于使用了LonWorks技術,這個溫度控制系統(tǒng)不僅滿足了王朝的可靠性標準,而且成本也只是原先溫度控制系統(tǒng)的三分之二。更重要的是,開發(fā)新系統(tǒng)只花費了三個月的時間,節(jié)省了大量的時間。
另外,系統(tǒng)的擴展和維護也更加容易了。由于在PC機上使用菜單驅(qū)動的軟件,酒廠工作人員可以更方便地監(jiān)視酒罐并從網(wǎng)絡上選取有關的數(shù)據(jù)。
1995年,王朝葡萄酒廠又向瑞桑定購了兩套基于LonWorks的溫度控制系統(tǒng)。一套用于監(jiān)控56個發(fā)酵罐,用了9個控制節(jié)點和一個主機監(jiān)視節(jié)點。另一套系統(tǒng)用于控制117個發(fā)酵罐,用了16個控制節(jié)點和一個主機監(jiān)視節(jié)點。網(wǎng)絡與主機的接口用的是SLTA/2。
除了提供溫度控制,所有的系統(tǒng)還可以對不同的統(tǒng)計特性進行編輯,打印出報告,畫出溫度曲線,以便執(zhí)行生產(chǎn)管理。每個系統(tǒng)配備有打印機來打印報表和繪制曲線。
下一步:自動密度測量
溫度測控系統(tǒng)的成功僅僅是個開始。下一步,王朝葡萄酒廠請瑞桑為他們在天津酒廠的系統(tǒng)開發(fā)基于LonWorks的密度測量功能。
作為質(zhì)量控制過程的一部分,對葡萄汁的密度必須不斷地進行監(jiān)視。因而,必須定時地進行密度測量。而且直到現(xiàn)在,發(fā)酵過程的密度測量還只是人工進行的。
人工測量最糟糕的是太浪費時間,因為發(fā)酵罐的安置在一個很大的區(qū)域內(nèi)分成不同的組,走過一遍要花很多時間。人工測量的另一個缺點是會因為一些主觀原因而導致不夠精確,要得到一個正確測量結果必須考慮大量的因素。最終,得到的測量結果卻并非“實時”的。
在新的系統(tǒng)里,密度由兩個按一定距離安裝在發(fā)酵罐上的壓力傳感器測量確定。模擬量壓力信號經(jīng)Neuron芯片節(jié)點放大、濾波,轉(zhuǎn)化成數(shù)字量信號。
節(jié)點將每個電壓信號取一個中間值,并計算出中間值的平均值,最后傳送到100米外的監(jiān)視站。這個監(jiān)視站也連接在LonWorks網(wǎng)絡上,對電壓中間值進行數(shù)字濾波,取得發(fā)酵罐中葡萄汁的密度。
因為使用了Neuron芯片,瑞桑得以開發(fā)高精確度的電子密度測量節(jié)點。LonWorks的系統(tǒng)使得密度測量過程更加準確而充分。
王朝酒廠同樣需要系統(tǒng)能夠迅速開發(fā)完成。瑞桑利用LonWorks技術只用了四個半月的時間就開發(fā)了密度測量系統(tǒng)。從項目對技術的要求來看,這個速度是非常驚人的,它要求測量的精度達到0.1% FSO。
開發(fā)時間迅速只是使用LonWorks技術的好處之一,同樣,開發(fā)和安裝的成本也很低。
LonWorks技術為這個項目帶來的好處是非常明顯的。系統(tǒng)滿足了預期的技術要求和目標:密度測量的精確度明顯提高了;系統(tǒng)操縱的可靠性很高;系統(tǒng)的擴充和維護可以非常容易地實現(xiàn)。