因此,基于PLC的糖化系统是一个很好的课题。每个阶段中又有自己的小环节,不管是原料的配比,还是糖化锅炉、糊化锅炉、煮沸锅炉中的液位控制以及温
因此,基于PLC的糖化系统是一个很好的课题。每个阶段中又有自己的小环节,不管是原料的配比,还是糖化锅炉、糊化锅炉、煮沸锅炉中的液位控制以及温度控制,都是生产中的重要指标,只有把每个阶段关联好,才能实现真正的自动化控制,并且精度要高,质量要好,避免产生废料废液,给厂商带来巨大损失。上位机采用组态王软件进行监控,使啤酒的生产集控制为一体,适应现代化生产的需要。
2 啤酒糖化过程
糖化是指利用麦芽中或添加的各种水解酶,并且在合适的温度、PH、时间下将麦芽及其辅料中的不溶性高分子物质(如淀粉、蛋白质等),逐步降解为可溶性低分子物质。其实质就是制备啤酒酵母可以利用的麦芽汁。
2.1 啤酒糖化工艺流程
麦汁糖化生产过程中包括:糊化糖化过滤器煮沸四个阶段。根据工艺要求,将定量大米和定量麦芽分别粉碎并与适量水混合成米粉和麦芽糊。将它们分别加入糊化罐和糖化锅中,并根据设定的温度曲线进行煨制反应。混合,调用并混合,然后将其送入过滤器,将精制的汁液过滤到沸腾的锅中,并加入适量的水稀释至所需浓度的原糖并开始蒸发。蒸发分为两个阶段。在规定的时间和煮沸强度下,需要达到麦汁浓度和pH值,并将煮熟的热麦芽汁送入沉淀池进一步澄清。它被泵入热交换器并冷却到指定温度。
糖化和糊化锅的液位控制:控制糊化锅和糖化锅的液位是为了达到定量水的目的,保证米粉醪液和麦芽醪液的浓度达到标准,通过工业用的供水设备进行供水,通过输送泵进行传输,管道中的可调气动阀来控制糊化锅和糖化锅的液位,PI控制通过连续PID功能执行,增加积分分离以减少过冲。到底控制到什么液位需要根据糊化锅和糖化锅的大小进行计算,并且要考虑到后期加热时水分的流失,基本经验引入了最佳参数,以达到最佳效果并确保产品质量。
糖化和糊化锅的温度控制:蒸汽夹套换热器用于控制糊化锅和糖化锅,蒸汽流量通过蒸汽歧管上的气动控制阀进行控制。反过来,锅内液体的温度也受到控制。加热过程是一个完整的过程,具有很大的纯滞后。典型的温度曲线,阶梯升温的目的是确保原料中的不溶性聚合物材料在不同酶的最佳活性温度下分解。以获得更多得浸出物收得率。为了实现准确的温度跟踪控制,使用PID控制,并添加积分以减少过冲。
2.2 啤酒糖化的控制简介
(1) 计量原材料(小麦和大米)
由计量设备计量小麦和大米,具体多少重量根据生产线的锅炉大小来计量小麦和大米,小麦和大米之间也有比例关系,不同的啤酒,小麦和大米的配比关系不一样。计量完成后进入输送漏斗,并且由计量输送设备提供计量完成的信号,当糖化主体部分的PLC接受到该信号后,漏斗中的原料再输送给糖化锅炉和糊化锅炉。
(2) 输送原料
在计量设备完成计量后,PLC得到计量设备的计量完成信号后,分别向糊化锅炉和糖化锅炉输送已经计量完成的大米和小麦。输送的管道加以电磁阀控制,并且在输送的漏斗加以料位继电器辅助,和计量完成信号组合让PLC判断是不是要进入输送环节。糊化锅炉和糖化锅炉中分别加入液位继电器用于判断输送原料时锅炉是本来和水或者醪液。
(3) 输送水
输送水的目的是用于原料与水混合,并且搅拌在一定温度下,形成小麦和水的混合液或者大米和水的混合液。由外部制造纯水的设备,一直生产水,然后储存在一个巨大的蓄水箱中,作为厂区的供水设备,水由输送水泵输送,流量的大小由气动调节阀控制,从而达到控制液位的目的。液位控制采用PID算法,通过连续性的PID函数进行PI控制,适当加入积分分离减少超调。