摘要：啤酒生产工艺主要是由麦汁制备、啤酒发酵、啤酒罐装等工艺流程组成,而其中麦汁制备过程俗称糖化。啤酒糖化过程控制是整个啤酒生产过程中至关重要的部分,其工艺指标控制的好坏,对啤酒的稳定性、口感受等技术指标起着决定性的作用。在啤酒生产控制中,PLC占有了很重要的地位,它可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统,从而解决糖化过程中的温度控制问题。
关键词:啤酒糖化 PLC 控制
1 PLC介绍
1.1 PLC发展现状
从技术上看,计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上,会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现;从产品规模上看,会进一步向超小型及超大型方向发展;从产品的配套性上看,产品的品种会更丰富、规格更齐全,完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求。从网络的发展情况来看,可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。
1.2 PLC的构成
从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。
1.3 PLC编程可采用三种方式
1.3.1
是用一般的手持编程器编程,它只能用商家规定语句表中的语句编程。这种方式效率低,但对于系统容量小,用量小的产品比较适宜,并且体积小,易于现场调试,造价也较低。
1.3.2 是用图形编程器编程,该编程器采用梯形图编程,方便直观,一般的电气人员短期内就可应用自如,但该编程器价格较高。
1.3.3
是用IBM个人计算机加PLC软件包编程,这种方式是效率最高的一种方式,但大部分公司的PLC开发软件包价格昂贵,并且该方式不易于现场调试。
因此,应根据系统的大小与难易,开发周期的长短以及资金的情况合理选购PLC产品。
2 啤酒生产中的糖化生产
2.1 啤酒糖化生产原理
啤酒生产工艺主要是由麦汁制备、啤酒发酵、啤酒罐装等工艺流程组成,而其中麦汁制备过程俗称糖化。糖化的目的,是通过物理和生化的措施,使麦芽(包括辅料)的内容物大部分溶解出来,也就是说通过煮沸(醒液和麦汁)以及控制温度和PH等,以及发挥酶的作用来实现,且保持最大的收得率和最少的损失率。糖化的任务是在经济合理的基础上,保证麦汁的组成分能适合酵母的繁殖并顺利地进行发酵。
2.2 啤酒糖化控制系统特点
控制系统主要针对啤酒生产的糖化发酵过程,完成从大米和麦芽的投料、糖化及发酵全过程的自动化控制,满足啤酒糖化发酵对控制精度的要求,对啤酒糖化的各种参数,根据其不同的特点分别采用预测控制和串级控制。糖化过程控制的特点首先是糊化、糖化、过滤、煮沸以及澄清各个工序是间歇进行的,而且各个工序在时间上还要交叉作业控制。
2.3 啤酒糖化生产工艺过程
麦汁制造俗称糖化,就是指麦芽及辅料的粉碎,醪的糖化、过滤,以及麦汁煮沸、冷却的过程。糖化工序主要将大米和麦芽等原料经除尘、粉碎、调浆后送入糊化、糖化锅内,严格按照啤酒生产的工艺曲线进行升温、保温,并在酶的作用下,使麦芽等辅料充分溶解,再将麦汁与麦糟过滤分离。过滤后的麦汁经煮沸、蒸发、浓缩以达到工艺要求的浓度,同时,在这个工艺过程中添加酒花,煮沸后的麦汁送入旋流澄清槽澄清,再经过薄板冷却至10±0.5℃左右送入发酵罐。