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四平金士百啤酒案例

日期:2015年8月28日 11:20

  四平金士百啤酒集团公司80万吨/年啤酒发酵自控系统华润雪花啤酒(齐齐哈尔)有限公司12万吨/年啤酒糖化、发酵自控项目。

啤酒糖化发酵解决方案

  公司拥有一批具有丰富的啤酒工艺现场控制经验的系统工程师,已先后完成了数十个啤酒厂糖化、发酵项目的新建、改造和扩建。运用智能化仪表、PLC设备及先进的DCS技术,可为用户提供多种全方位的自动化解决方案。
基于先进成熟的DCS平台,公司自主研发的《JNHLS-BC啤酒糖化发酵控制系统软件》、《JNHLS-DYN啤酒糖化低压动态煮沸及热能回收控制系统软件1.0》包含了糖化、发酵、CIP等工序的自动控制,优秀的控制方案和优良的售后服务,得到了广大客户的认可。《JNHLS-BC啤酒糖化发酵控制系统软件》被山东省软件行业学会评为2004年度优秀软件产品奖 。

啤酒糖化发酵自控解决方案

一:项目概述
本方案共对下列测点进行测控:糖化装置共有模拟量输入14点,模拟量输出7点,开关量输入52点,开关量输出52点,自动控制回路4个。
I/O信号清单

I/O内容

信号形式

I/0点数

要求

实配

模入(AI)

4-20mA

8

8

RTD

10

16

模出(AO)

4-20mA

7

8

开入(DI)

常开

52

64

开出(DO)

常开

52

64

小计

129

160

说明∶电源模块冗余配置;系统网络冗余配置

二、工艺流程图

完整的糖化工段主要包括粉碎系统、糊化、糖化、过滤、煮沸、沉淀、冷却及CIP系统,如下图所示

 

三、控制解决方案

(一)解决方案
采用JNHLS-BC集散控制系统,完成60立方三锅两槽糖化工艺控制项目的各项功能。控制室内设置1套计算机监控站,对糖化车间各锅槽的温度、压力、液位、流量进行检测和控制。1台管控站下挂本地站I/O模块,系统上层采用工业以太网,下层采用Profibus-DP互连通讯。

(二)控制要点

1、粉碎系统控制

浸麦水温度、流量调节;麦芽投料水温度、流量的检测与调节;大米投料水温度、流量的检测与调节;

2、糊化锅控制

温度、蒸汽压力、液位选择调节,联锁控制;人孔盖检测;低料位检测;搅拌器状态、运行、停止;物料阀、CIP阀、排污阀状态、开、关、联锁;溢锅控制;糊化锅选择一串调节系统;

3、糖化锅控制

温度、蒸汽压力、液位的调节、联锁控制;人孔盖检测;低料位检测;搅拌器状态、快慢运行、停止;物料阀、CIP阀、排污阀状态、开、关、联锁

4、并醪控制

并醪泵状态、运行、停止;物料阀、排污阀状态、开、关、联锁

5、过滤槽控制

洗糟水温度、流量的监测与调节;过滤麦汁流量、液位、糟层阻力连锁控制;过滤麦汁泵状态、运行、停止及变频控制;压缩空气压力检测、连锁;耕糟电机状态、运行、停止;耕刀位置状态、运行、停止、连锁;空压输糟;糟门电机运行、停止、连锁;糟门状态、开、关、联锁;糟箱料位控制;物料阀、CIP阀、排污阀状态、开、关、联锁;人孔盖检测等

6、煮沸锅

温度、压力、液位调节;低料位控制;人孔盖检测;煮沸锅加水流量检测;热麦汁泵状态、运行、停止;物料阀、CIP阀、排污阀状态、开、关、联锁;酒花罐液位控制;溢锅控制;

7、CIP部分

热水罐液位控制;碱水罐液位控制;CIP供料泵状态、运行、停止;CIP回流泵状态、运行、停止;CIP阀状态、开、关、联锁

典型发酵控制方案
一:项目概述
本方案共对下列测点进行测控:8个发酵罐(8*3=24个温度点,8*3=24个控温点),2个清酒罐(2*1=2个温度点,2*1=2个控温点,2*1=2个压力点,2*1=2个液位点), 1个扩培罐(1*1=1个温度点,1*1=1个控温点,),冷媒部分(1*1=1个温度点,1*1=1个压力点)。共计28个温度点,27个控温点,3个压力点,2个液位点。预留24个发酵罐的控制接口便于以后扩罐时接入。

I/O内容

信号形式

I/0点数

要求

实配

模入(AI)

4-20mA

5

8

RTD

28

32

开出(DO)

常开

27

32

小计

60

72

二、控制解决方案

(一)解决方案
采用JNHLS-BC集散控制系统,实现发酵监控功能。设置1套计算机监控站,对发酵罐和清酒罐的温度、压力、液位进行检测和控制。实现发酵工艺曲线的投运、停运、编辑、调整、查询。1台管控站下挂本地站I/O模块,主干通讯网络采用Profibus-DP将操作员站和I/O模块连接。

(二)控制要点

发酵罐内各段温度检测,发酵罐压力检测;冷媒温度、压力检测;发酵曲线优化设定;

动态低压煮沸与热能回收控制方案

整个动态低压煮沸主要有以下步骤
1.1 常压预煮沸
常压预煮沸:为了除去煮沸锅、压力调节系统和蒸汽冷凝器中的空气;
常压预煮沸时间达到工艺设定时间进入增压。
1.2 增压
热能回收系统是把煮沸锅内产生的二次蒸汽用列管换热器把78℃的热水用蒸汽加热到97℃,接着把97℃的热水用来预热即将进入煮沸锅的麦汁,降温后的78℃热水在返回到能量贮存罐,这样周而复始地循环,把能量有效地利用起来。
锅内压力被控制以梯度升压到设定压力,即动态低压煮沸需要的压力。
蒸汽冷凝器以“压力模式”控制,以回收热水泵的变频器的开度达到要求。
加压时间达到工艺设定时间进入动态阶段。
1.3 动态低压煮沸
本步包含两个过程阶段:动态升压和动态降压。通过重复升压降压数次,使压力曲线成为锯齿型。两个过程转换条件为过程时间,而不是压力设定值,这是为了保证一个连续的蒸发和煮沸时间。
动态升压:蒸汽按照工艺给定值控制,煮沸锅压力控制启动,在设定时间内,煮沸锅梯度升压至较高的压力点。升压时间到进入降压。以回收热水泵的变频器的开度达到要求。
动态降压:蒸汽按照工艺给定值控制,在设定时间内,煮沸锅梯度降压至较低的压力点,降压时间到进入升压,以回收热水泵的变频器的开度达到要求,
升压和降压都需按规定的时间和压力曲线,形成标准的梯度才能达最佳。
如升降次数到达设定值,进入泄压阶段。
采用这种煮沸方法,可以在45~50min内完成煮沸,蒸发率在3.5~5.0%。
此阶段产生的二次蒸汽,将热能回收水罐内的水从78℃升高到97℃,用于下一批麦汁预热。
1.4 泄压
这个阶段主要是煮沸锅的能量释放,压力降低,产生气体更好的控制麦汁里的DMS和可凝固氮蒸汽按照工艺给定值控制,锅内压力控制启动,按照梯度降压.
泄压时间到并压力低于设定值进入常压后煮阶段。

典型应用:
河南月山啤酒有限公司
英博雪津啤酒(莆田)公司
重庆山公主啤酒有限公司
唐山瑞德啤酒有限公司

所属类别: 啤酒行业

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