基于PLC实现啤酒发酵罐温度的自动控制毕业论文.doc

目录 摘要 3 ABSTRACT 4 1 绪论 5 1.1 选题的目的和意义 5 1.2啤酒发酵控制系统方案综述 5 1.3实现啤酒发酵罐温度PLC控制的主要研究工作 6 2 啤酒发酵工艺概述 7 2.1啤酒发酵概述 7 2.2 发酵各阶段温度控制机理 7 2.3 啤酒发酵设备概述 8 2.4 啤酒发酵温控基本要求 9 2.5 啤酒发酵工艺流程 10 3 应用PLC实现啤酒发酵温度控制的可行性分析 12 3.1 可编程序控制器PLC的特点 12 3.2 PLC的组成与基本原理 13 3.2.1 PLC的组成结构 13 3.2.2 PLC的工作原理 13 3.2.3 PLC的主要功能和应用 15 3.3 PLC在啤酒发酵中应用的可行性 15 4 啤酒发酵温度PLC控制方案 17 4.1系统控制要求及功能 17 4.1.1啤酒发酵温度要求 17 4.1.2 系统功能 17 4.1.3 PLC控制系统方案 18 5 啤酒发酵温度PLC控制硬件设计 20 5.1系统硬件配置 20 5.1.1 CPU的选型 20 5.1.2 模拟量扩展模块 22 5.1.3 控制系统硬件配置 23 5.2 啤酒发酵温度PLC控制系统的I/O分配 24 5.2.1 I/O地址分配 24 6 PLC实现啤酒发酵温度控制的程序设计 27 ６.1 编程软件的介绍 27 6.1.1 指令系统 27 ６.1.2 PLC程序设计流程及原则 28 ６.1.3 STEP7-Micro/WIN 32编程软件基本信息 29 6.2 控制程序流程图 30 ６.2.1 发酵温度控制系统流程图 30 ６.2.2 控温程序流程图设计 31 6.3 PID控制 32 6.3.1 S7-200的PID指令 32 6.3.2 数值转换及标准化 33 6.3.3 选择PID回路类型 33 6.4 系统程序设计 33 6.4.1 符号表 33 6.4.2 主程序 35 6.4.3 主酵自然升温段程序 36 6.4.4 温度控制程序 36 6.4.5 电磁阀控制 40 结束语 41 致谢 42 参考文献 43 附录 44 利用PLC实现啤酒发酵罐温度的自动控制 摘要 人类使用谷物制造酒类饮料已有8000多年的历史。中国的啤酒是19世纪末从外国传入的。啤酒工业是我国食品工业占有重要地位，随着国民经济的发展和人民生活的改善，我国啤酒工业也得到空前发展。尽管如此，我国的啤酒生产工业目前还存在较大的提升空间。由于起步较晚及啤酒生产的工艺复杂，目前我国大多数啤酒生产企业技术装备落后，自动化程度低，产品质量不稳定。如何提高啤酒生产的综合自动化水平，增强我国啤酒产业的综合实力这一课题有很大研究空间。发酵过程是啤酒生产过程中的重要环节之一，本文以啤酒发酵过程为工程背景，利用PLC实现对啤酒发酵过程温度的控制，这对更加牢固掌握PLC并将PLC应用于生产实际及了解啤酒的生产工艺有很好作用。本文主要工作在于:由于啤酒发酵对象的时变性、时滞性及其不确定性，决定了发酵罐控制必须采用特殊的控制算法。由于每个发酵罐都存在个体的差异，而且在不同的工艺条件下，不同的发酵菌种下，对象特性也不尽相同。因此很难找到或建立某一确切的数学模型来进行模拟和预测控制。为节省能源，降低生产成本，并且能够满足控制的要求，发酵罐的温度控制选择了检测发酵罐的上、中、下3段的温度，通过上、中、下3段液氨进口的两位式电磁阀来实现发酵罐温度控制的方法。利用PLC来实现整个过程温度的控制。该系统性能/价格比高、可靠、技术先进，完全满足啤酒生产发酵工艺的技术要求，并兼顾了实用的需求。 关键词：PLC; 发酵温度；对象 ABSTRACT The human use the grain manufacture wines more than 8000 years. Beer spread from the foreign country to China in 19 century. Beer production, as one of the most important traditional industry, has been developed quickly in our country with the development of civil economy and the improvement of standard of living. However, because of the complexity of the beer production, domestic breweries have many disadvantages, such as outdated measurement and control equipme