毕业设计开题方案---利用PLC实现啤酒发酵罐温度的自动控制

1、 毕业设计方案毕业设计方案 学院学院 控制科学与工程 专业专业 自动化 姓名姓名 学号学号 设计题目：设计题目： 利用 PLC 实现啤酒发酵罐温度的自动控制 一、设计方案内容： （本页可另加页） 1.1.国内外研究现状、水平及存在的问题：国内外研究现状、水平及存在的问题： 目前，国内啤酒生产(糖化、发酵工段)的控制水平基本上可以分为四个档次。 （1）完全手动操作方式 其主要特点是阀门为手动。对温度、压力、液位、流量、浊度、电导率等生产过程中的 模拟量信号采用常规分散仪表进行采集，然后集中或现场显示，操作人员在现场或集中操作 盘(柜)上控制主要设置启停，阀门由工人到现场操作。这种方式下啤酒生产工

2、艺参数得不到 可靠执行，一致性较差，啤酒质量受人为因素影响较大，而且工人的操作劳动强度很大，主 要生产设备与装置不能工作在较佳状态，原材料利用率低，产品能耗大，不可能采用较复杂 的先进工艺生产啤酒，生产成本较高。 （2）半自动控制方式(集中手动控制方式) 以马赛克模拟屏为代表。其主要特点为阀门多采用气动或电动自动阀门。采取诸如数据 采集器等手段采集各种过程量进入控制室，一般设有马赛克模拟屏或上位机。在模拟屏或上 位机上显示各种温度、流量、压力、液位等过程参数和电机、阀门的开启状态，对生产过程 进行监控，操作人员根据显示的参数和工艺参数对比，在模拟屏或操作台上遥控阀门开启和 电机启停从而满足工艺

3、要求，生产中的关键数据由人工记录。但由于需要操作工人的频繁介 入，其啤酒质量和口味也有较大的波动，工人劳动强度也比较大。 （3）PC 机+数据采集插卡方式 以工业 PC 机加各种数据采集卡为代表，过程控制中的各种信号在外围通过相应的变送 器送入插在工业 PC 机插槽中的数据采集卡，在 PC 机画面上显示各种生产过程参数，同时 1 控制阀门与泵、电机等设备的启、停来满足工艺生产要求，目前国内不少啤酒厂发酵车间采 用这种系统进行控制。一定程度上解决了啤酒生产过程控制问题，但存在以下缺点:a.系统可 靠性差。b.画面呆板，缺乏一般工控组态软件灵活的程序脚本控制功能，同时系统本身安全 性差，难以建立有

4、效的操作等级和权限制度。c.系统的可扩充性差。d.由于外围器件的漂移 较大，系统控制精度受一年四季影响大，控制效果不理想。 （4）分布式控制系统 采用先进的计算机控制技术与多层网络结构加先进的控制算法对生产工序进行自动控 制，主要特点是采用 PLC 作为下位机。目前有 DCS(分布式控制系统)控制系统与 FCS 现场 总线控制系统)控制系统两种。在这种控制方式中，下位机网络中控制单元一般采用 PLC， 其可靠性非常高(一般可连续可靠工作 20 年)， 性能稳定， 上位机网络可兼容多种通讯协议(如 TCP/IP 协议)，和标准数据库，挂在局域以太子网上，便于信息集成管理，和功能拓展。但 主要缺点是一次投入资金较大。 目前啤酒工业总的技术特点是向设备大型化、自动化、生产周期短，经济效益高的方向 发展。近十年来，我国的啤酒工业得到了迅速发展，但是由于起步较晚，生产设备都比较落 后，自动化程度低，因而产品效率较低，产品质量也不高，吨酒能耗较大，这都是我国啤酒 工业急待解决