自控系統(tǒng)在啤酒 生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望

隨著社會經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，各個生產(chǎn)行業(yè)為了獲得市場發(fā)展機(jī)遇以及發(fā)展空間，不斷加強(qiáng)自控系統(tǒng)的應(yīng)用力度，以此提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。目前，我國啤酒行業(yè)正朝著規(guī)?；姘l(fā)展，加強(qiáng)現(xiàn)代化自控系統(tǒng)的應(yīng)用力度，可以有效提高啤酒的生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，提升企業(yè)自身的競爭力，占據(jù)更大的市場份額，創(chuàng)造更多的收益，為我國啤酒生產(chǎn)行業(yè)的全面發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

一、自控系統(tǒng)的組成及功能

在啤酒行業(yè)，自控系統(tǒng)主要是對啤酒生產(chǎn)的整個過程進(jìn)行綜合檢測以及管理。

1.糖化過程。在啤酒生產(chǎn)過程中，對原材料糖化的過程和質(zhì)量加以控制，并對糖化參數(shù)加以分析，以此確保啤酒生產(chǎn)的安全性和質(zhì)量的穩(wěn)定性。

2.發(fā)酵過程。在啤酒發(fā)酵過程中，需要對發(fā)酵工藝參數(shù)加以分析，并對每一個發(fā)酵流程進(jìn)行控制，確保啤酒發(fā)酵工藝達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，以此確保啤酒生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定以及生產(chǎn)效率。

3.灌裝過程。啤酒灌裝生產(chǎn)線管理工作包含洗瓶、卸箱、灌裝、殺菌、裝箱等環(huán)節(jié)，必須對其進(jìn)行全面控制，以此確保啤酒生產(chǎn)達(dá)到快速、高效以及高性能的要求。

4.水處理過程。在啤酒生產(chǎn)公用設(shè)施管理方面，需要控制啤酒生產(chǎn)水源，做好水處理制冷系統(tǒng)，控制好水處理回收系統(tǒng)，確保能夠滿足啤酒的生產(chǎn)需求。

5.信息管理。信息管理主要包含啤酒生產(chǎn)信息、市場營銷信息、財務(wù)管理信息等，必須有效處理各項信息，優(yōu)化分配啤酒生產(chǎn)各項資源，做好各方面的協(xié)調(diào)工作，以此提高啤酒企業(yè)的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)能力。

二、自控系統(tǒng)的配置選擇

在啤酒生產(chǎn)過程中，控制系統(tǒng)主要包含DCS或PLC主控設(shè)備和現(xiàn)場檢測調(diào)節(jié)儀表。選擇自控設(shè)備時，要全面了解設(shè)備的運(yùn)行情況，并對啤酒生產(chǎn)過程進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計，綜合考慮設(shè)備的安全性以及可靠性。選擇主控設(shè)備時，在不考慮其余技術(shù)要求的情況下，要盡可能選擇國內(nèi)的專業(yè)生產(chǎn)廠家。選擇現(xiàn)場檢測調(diào)節(jié)儀表時，要全面了解啤酒生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況，選擇技術(shù)成熟且實踐應(yīng)用反饋良好的產(chǎn)品，并盡可能選擇同一類型、同一品牌的儀表產(chǎn)品，避免影響啤酒產(chǎn)品質(zhì)量。

三、自控系統(tǒng)在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.完全手動操作。手動操作主要是對溫度、壓力以及液位等進(jìn)行全面控制，在啤酒生產(chǎn)過程中，使用常規(guī)分散儀表對各項參數(shù)信息進(jìn)行采集，并對所采集的參數(shù)信息進(jìn)行集中分析，操作人員需要在現(xiàn)場對各項設(shè)備進(jìn)行人工操作，確定各項生產(chǎn)工藝參數(shù)。但在這種方式下，整個參數(shù)管控效果相對較差，而且缺乏一致性，還會對啤酒生產(chǎn)質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。另外，在人工手動控制下，整個過程所需要的資源以及成本相對較高，對啤酒生產(chǎn)企業(yè)的健康發(fā)展會造成一定阻礙。

2.半自動控制方式。在啤酒生產(chǎn)過程中，半自動控制方式主要是對各項數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面采集，并將采集的各項數(shù)據(jù)信息全部輸送到控制室。在控制室中，不僅安裝了馬賽克模擬屏以及上位機(jī)，可以對各項參數(shù)信息進(jìn)行綜合分析，還可以對啤酒生產(chǎn)全過程進(jìn)行監(jiān)督管理控制。在操作過程中，工作人員需要對各項參數(shù)進(jìn)行對比分析，并在模擬屏上利用遙控閥門對電機(jī)生產(chǎn)進(jìn)行啟?？刂啤Ｔ谄【粕a(chǎn)期間內(nèi)，所有的數(shù)據(jù)信息全部由工作人員記錄，所以該過程屬于半自動控制，但在人工的介入下，啤酒質(zhì)量可能會出現(xiàn)問題，而且生產(chǎn)人員的勞動強(qiáng)度也會增加，所以小型啤酒生產(chǎn)廠家比較常用。

3.PC機(jī)控制方式。為了控制啤酒的生產(chǎn)過程，需要采集各項生產(chǎn)信息，并將全部數(shù)據(jù)信息通過變送器儲存到插在PC機(jī)插槽的數(shù)據(jù)采集卡中，隨后在PC機(jī)界面上就會自動顯示出啤酒生產(chǎn)的各項參數(shù)，還可以對電機(jī)、閥門以及泵的運(yùn)行加以控制，以此滿足啤酒生產(chǎn)工藝要求?，F(xiàn)階段，我國大部分啤酒生產(chǎn)企業(yè)都會利用PC機(jī)對生產(chǎn)過程加以控制，需要注意的是，PC機(jī)的操作系統(tǒng)應(yīng)是Windows95以上，這樣才能有效解決啤酒生產(chǎn)過程中的控制問題。

不過，PC機(jī)在實際應(yīng)用過程中還存在以下幾方面的缺點：第一，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，主要是因為上位機(jī)運(yùn)行以及數(shù)據(jù)采集缺乏穩(wěn)定性。第二，上位機(jī)軟件存在不穩(wěn)定性，甚至在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)死機(jī)的情況，嚴(yán)重影響啤酒的生產(chǎn)效率。第三，PC機(jī)畫面呆板，整體控制功能相對較弱，系統(tǒng)自身的安全性相對較差，難以建立有效的操作等級與權(quán)限制度，甚至還會受到病毒以及黑客的攻擊。第四，系統(tǒng)的可擴(kuò)充性較差，不利于提高網(wǎng)絡(luò)管理效率，無法與生產(chǎn)系統(tǒng)之間進(jìn)行有效結(jié)合，整體控制效率也相對較差，容易引起啤酒質(zhì)量和口味的波動，無法有效保障啤酒生產(chǎn)企業(yè)的長期效益。

4.分布式控制方式。分布式控制方式是在先進(jìn)的計算機(jī)控制技術(shù)和多層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的有效結(jié)合下，通過控制算法對啤酒生產(chǎn)工序進(jìn)行自動控制。目前，許多啤酒生產(chǎn)企業(yè)一般會使用DCS控制系統(tǒng)（分布式控制系統(tǒng)）或FCS控制系統(tǒng)（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)），如果應(yīng)用的是復(fù)雜的控制算法，可以選擇DCS控制系統(tǒng)。目前，分布式控制方式已經(jīng)成為啤酒生產(chǎn)行業(yè)主要使用的方式，大型啤酒生產(chǎn)企業(yè)通常會選擇該方式對整個啤酒生產(chǎn)流程進(jìn)行控制。

在分布式控制方式下，每個下機(jī)位控制單元一般會使用PLC設(shè)備，該設(shè)備的實際運(yùn)行可靠性相對較高，且使用年限相對較長，運(yùn)行穩(wěn)定性也相對較高。而上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以兼容多種通訊協(xié)議，便于提高網(wǎng)絡(luò)管理效率，能夠有效解決PC管理控制問題，實現(xiàn)對啤酒生產(chǎn)工藝流程的全面控制。另外，還能夠?qū)ζ【粕a(chǎn)流程中的各項設(shè)備運(yùn)行加以控制，以此對設(shè)備運(yùn)行所產(chǎn)生的溫度以及壓力加以監(jiān)控，并全面記錄啤酒生產(chǎn)工藝流程各項數(shù)據(jù)信息。

與傳統(tǒng)模擬屏相比，電子模擬屏的優(yōu)點相對較多，可以在計算機(jī)屏幕上控制各項工藝流程、閥門以及電機(jī)的運(yùn)行狀況，從而及時解決溫度、壓力超限所引發(fā)的故障問題。在出現(xiàn)故障后，人工也可以及時干預(yù)，轉(zhuǎn)化各項開關(guān)，控制各項執(zhí)行結(jié)果，并由設(shè)計人員設(shè)計全新的參數(shù)，工作人員在實際工作中也能夠解決設(shè)備所出現(xiàn)的緊急問題，以此確保各個設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

四、自控系統(tǒng)在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用對策

1.培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)操作人員。在啤酒生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員的專業(yè)能力會對啤酒生產(chǎn)設(shè)備以及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響，所以要確保技術(shù)人員擁有合格的技術(shù)能力，能夠全面運(yùn)用自控系統(tǒng)技術(shù)對系統(tǒng)運(yùn)行加以控制。如今大部分啤酒生產(chǎn)企業(yè)對于現(xiàn)代化自控技術(shù)的應(yīng)用力度不斷加大，技術(shù)人員專業(yè)素養(yǎng)的差距也會顯露出來，如果操作人員的專業(yè)素養(yǎng)不高或是對現(xiàn)代化自控系統(tǒng)運(yùn)行工藝不夠了解，就可能會對啤酒生產(chǎn)效率以及產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響，甚至制約啤酒企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新。因此，啤酒企業(yè)需要加大對技術(shù)人員專業(yè)素養(yǎng)以及專業(yè)能力的培養(yǎng)力度，確保他們能夠有效運(yùn)用自控系統(tǒng)，確保自動系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而保障啤酒生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。另外，啤酒企業(yè)還需要根據(jù)實際生產(chǎn)情況，對技術(shù)人員進(jìn)行多元化培養(yǎng)，促使他們能夠全面掌握自控系統(tǒng)，以此滿足啤酒生產(chǎn)管理的要求。

2.加強(qiáng)行業(yè)間的技術(shù)交流合作。自控系統(tǒng)在啤酒行業(yè)的應(yīng)用時間長達(dá)十余年，能夠及時解決啤酒生產(chǎn)過程中所存在的問題，也使啤酒企業(yè)在發(fā)展中積累了一定的經(jīng)驗。為了促進(jìn)啤酒行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，啤酒行業(yè)協(xié)會充分發(fā)揮自身的紐帶作用，突破地區(qū)的限制，成功搭建了啤酒產(chǎn)業(yè)技術(shù)交流平臺，極大提高了啤酒行業(yè)的生產(chǎn)創(chuàng)新力度。此外，啤酒企業(yè)之間通過友好的溝通與交流，有助于實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)學(xué)習(xí)和技術(shù)創(chuàng)新，對于啤酒行業(yè)的健康發(fā)展也能起到良好的促進(jìn)作用。

3.不斷開發(fā)與完善自控系統(tǒng)。啤酒的整個生產(chǎn)流程存在不連續(xù)、不穩(wěn)定、復(fù)雜性等特點，這些都是啤酒行業(yè)健康發(fā)展的隱患，所以啤酒行業(yè)需要加大對啤酒生產(chǎn)優(yōu)化以及信息管理的研究力度，全面完善生產(chǎn)自控系統(tǒng)并對其進(jìn)行綜合創(chuàng)新，充分運(yùn)用計算機(jī)以及儀表自控技術(shù)，掌握新型的自控系統(tǒng)，為啤酒企業(yè)的全面發(fā)展做好充足準(zhǔn)備。

五、啤酒廠自動控制的展望

隨著科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，自檢設(shè)備逐漸增多，生產(chǎn)自動化管控程度也會加快。對啤酒糖化發(fā)酵實現(xiàn)自動化控制，并對不同設(shè)備的銜接問題加以控制，擴(kuò)大啤酒生產(chǎn)規(guī)模，特別是制冷車間的自控系統(tǒng)在創(chuàng)新時需要與糖化發(fā)酵進(jìn)行綜合分析，以此達(dá)到降低啤酒生產(chǎn)能耗的目標(biāo)，為啤酒行業(yè)的健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

啤酒生產(chǎn)廠家還要加強(qiáng)對銷售系統(tǒng)運(yùn)行的控制力度，及時對傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式進(jìn)行創(chuàng)新，在提高啤酒生產(chǎn)水平的同時，對啤酒生產(chǎn)流程加以控制，促使啤酒行業(yè)實現(xiàn)對CIMS系統(tǒng)的合理運(yùn)用，從而提高啤酒生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

綜上所述，啤酒行業(yè)應(yīng)加大對于自控系統(tǒng)實際運(yùn)用情況的研究力度，加大對啤酒生產(chǎn)流程的監(jiān)督管理力度，保障啤酒生產(chǎn)流程各項參數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，全面提升整個生產(chǎn)流程的質(zhì)量。以外，還需要加大對自控系統(tǒng)的創(chuàng)新力度，優(yōu)化啤酒生產(chǎn)流程，有效提高啤酒生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為啤酒企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，為啤酒行業(yè)的健康發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

作者簡介：施勇南（1972-），男，浙江縉云人，大學(xué)?？疲芯糠较驗槠【漆勗臁?/p>