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文檔簡介
1、啤酒發(fā)酵生產過程是生化反應工程的典例,與其它工業(yè)生產過程不同,啤酒發(fā)酵過程根據酶活性的不同會分為不同的階段,且發(fā)酵罐體積大、發(fā)酵持續(xù)時間長,使得發(fā)酵過程具有時變性、非線性、大時滯性和強關聯(lián)性等特點,導致傳統(tǒng)控制方法對此類控制對象的控制效果不佳。因此,如何有效地改良傳統(tǒng)啤酒控制方案和提高啤酒生產自動化水平,提高啤酒生產質量的穩(wěn)定性,對提高企業(yè)的生產效率、增強競爭力、增加市場份額等具有十分重要的意義。本文以某啤酒廠發(fā)酵生產線改造項目為背景,
2、重點介紹了發(fā)酵過程中溫度控制系統(tǒng)的研究與設計。
根據啤酒發(fā)酵溫度變化的特點,系統(tǒng)提出了參數自整定模糊PID溫度控制算法。即是在不改變傳統(tǒng)PID控制算法的前提下,融合專家經驗控制理論,通過模糊專家控制思想實現PID的自適應調整。使用數學工具MATLAB/Simulink建立傳統(tǒng)PID控制算法和參數自整定模糊PID控制算法在啤酒發(fā)酵控制系統(tǒng)中的對比仿真,結果表明,參數自整定模糊PID控制算法較傳統(tǒng)PID控制算法表現出響應速度快、超
3、調量小、魯棒性強等優(yōu)點,適合被應用在啤酒發(fā)酵類具有復雜變化特性的溫度控制系統(tǒng)中。
通過對啤酒發(fā)酵工藝過程的了解及發(fā)酵過程中關鍵技術性能指標的分析,課題設計了一套基于可編程邏輯控制器(PLC)的分級式控制系統(tǒng),滿足對啤酒發(fā)酵過程的自動化控制和對發(fā)酵生產線的網絡化集中管理要求。系統(tǒng)選用SIEMENS S7-200系列PLC作為現場控制器,直接與現場傳感器、電磁閥等動作機構連接,完成對現場信號的采集、計算處理,控制過程的邏輯推理和控
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