我國啤酒裝備基本上能滿(mǎn)足啤酒工藝的要求，但隨著(zhù)啤酒市場(chǎng)的發(fā)展與成熟，消費者對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對啤酒工藝和設備的要求也越來(lái)越高。啤酒生產(chǎn)過(guò)程的工藝、控制與生產(chǎn)管理的工程與應用研究不斷進(jìn)步，采用先進(jìn)控制技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和現代測量技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)了針對啤酒生產(chǎn)設備與工藝特點(diǎn)的綜合自動(dòng)化系統。

    隨著(zhù)近些年來(lái)計算機的迅速普及，監控組態(tài)軟件技術(shù)的日益成熟，人們開(kāi)始運用工控機進(jìn)行啤酒生產(chǎn)過(guò)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(guò)程精度也有了很大的進(jìn)步。生產(chǎn)過(guò)程歷史數據的有效保存，也為廠(chǎng)家進(jìn)行控制過(guò)程分析，控制曲線(xiàn)改進(jìn)，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，提供了良好的原始數據參考。

　　一、啤酒工藝過(guò)程

    啤酒生產(chǎn)過(guò)程主要分為：制麥、糖化、發(fā)酵、罐裝四個(gè)部分。

    在計算機及檢測設備的配合下，借助相應的軟件平臺，可根據不同需要選擇不同控制方案，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程溫度、壓力等參數的精確調節，確保生產(chǎn)工藝要求。

　　二、控制系統組建

    主要涉及：特種計算機、打印機、PLC/控制器/計算機板卡、組態(tài)軟件、液位變送器、壓力變送器、溫度傳感器、電磁閥、電動(dòng)調節閥、檢測開(kāi)關(guān)等。

　　三、自動(dòng)控制在主要環(huán)節應用

   【1】麥汁制備過(guò)程：

    麥汁制備過(guò)程包括原料糖化、麥醪過(guò)濾、麥汁煮沸和麥汁澄清與冷卻等幾個(gè)過(guò)程，是啤酒生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節之一，對整個(gè)啤酒生產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量、消耗等影響很大。糖化過(guò)程工藝指標控制的好壞，對啤酒的穩定性、口感、外觀(guān)有著(zhù)決定性的影響。糖化生產(chǎn)過(guò)程工藝比較復雜、技術(shù)要求高，控制難度較大。自動(dòng)控制方面的技術(shù)優(yōu)勢主要體現在以下幾個(gè)方面：

    (1） 快速測溫技術(shù)：采用快速測溫元件，保證原料濕粉碎過(guò)程浸漬水、調漿水、過(guò)濾過(guò)程洗糟水、麥汁冷卻過(guò)程冷卻溫度的準確快速控制；

    (2） 先進(jìn)控制技術(shù)：糊化鍋、糖化鍋、煮沸鍋的溫度控制采用逆模型反饋控制的先進(jìn)算法，克服了溫度對象時(shí)滯特性，實(shí)際應用中保證包括拐點(diǎn)在內的溫度控制實(shí)際偏差<＋0.3℃；

    (3） 溢鍋控制技術(shù)：采用溢鍋檢測軟件及防溢鍋控制軟件，解決溢鍋問(wèn)題，實(shí)際使用效果良好；

    (4） 過(guò)濾槽全自動(dòng)控制技術(shù)：實(shí)現自動(dòng)洗槽、自動(dòng)耕槽、自動(dòng)回流/過(guò)濾控制，保證清亮度、并達到最快的過(guò)濾

    (5） 麥汁制備過(guò)程全自動(dòng)控制技術(shù)：實(shí)現自投料開(kāi)始（料倉進(jìn)料）至出料（去發(fā)酵車(chē)間）的過(guò)程全自動(dòng)控制；

    (6）系統框圖：

(7）硬件結構采用研祥的EVOC系列工業(yè)計算機和數據采集模塊，具體如下：

     機箱/底板/電源：IPC-810A/6113LP4/7271AT

     主板：FSC-1613VN

     CPU：Celeron 1.0G

     硬盤(pán)：80G

     采集模塊：

　　ARK-24520（232轉485模塊）

　　ARK-24018（8路溫度采集）——采集各種溫度信號

　　ARK-24017（8路模擬采集）——采集含氧量、水流量模擬信號

　　ARK-24052（8路數字輸入模塊）——各種開(kāi)關(guān)量采集

　　ARK-24060（4路繼電器輸出模塊）——報警輸出

   【2】酒釀造過(guò)程：

    啤酒釀造包括啤酒發(fā)酵、啤酒處理、酵母擴培、酵母回收及CO2回收等過(guò)程，

    (1）精確的啤酒發(fā)酵溫度測量技術(shù)：采用溫度變送器測量溫度信號

    (2）啤酒發(fā)酵溫度的先進(jìn)控制技術(shù)：露天啤酒發(fā)酵罐罐體溫度控制對象滯后大，多模態(tài)優(yōu)化控制策略，保證發(fā)酵溫度的精確控制；

    (3）純生啤酒的綜合自動(dòng)化控制技術(shù)： 采用先進(jìn)的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)和分布式控制系統對純生啤酒生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節進(jìn)行聯(lián)鎖控制。并以嚴格的清洗、消毒、殺菌控制，保證整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)菌化操作；

    (4）信息技術(shù)： 基于計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、開(kāi)放的通信協(xié)議和標準數據接口的分布式體系結構采用標準化部件和軟件。信息綜合處理實(shí)現各局部之間信息交換、共享，實(shí)現協(xié)調管理，包括工藝技術(shù)管理、配方管理、人員管理、優(yōu)化資源配置等方面，有效地提高企業(yè)的創(chuàng )新能力。

    (5）系統框圖

    (6）硬件配置：該系統整體采用研祥的EVOC系列特種計算機和數據采集與控制卡

     機箱/底板/電源：IPC-810A/6113LP4/7271AT

     主板：FSC-1613VN

     CPU：Celeron 1.0G

     硬盤(pán)：80G

     PCL-813（模擬量采集）

     PCL-726（數字量采集）

    (7）系統評價(jià)：

     本系統根據生物酵母生長(cháng)代謝的多參數檢測技術(shù)，間接檢測分析不可測量參數，通過(guò)優(yōu)化控制算法，控制代謝產(chǎn)物的生成、增殖、基質(zhì)消耗、氧呼吸、CO2的生成，使發(fā)酵過(guò)程處于自動(dòng)控制狀態(tài)中，達到了提高產(chǎn)量、降低成本的效果。