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1、专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统 TEL 010 57737370FAX 80741256 北京市昌平区沙河万家创业园北京市昌平区沙河万家创业园 B 区区 2 层层 8120 8122 酒厂发酵池酒厂发酵池 无线温度无线温度 在线电子物联网监管系统方案在线电子物联网监管系统方案 设计公司 北京盛世宏博科技有限公司设计公司 北京盛世宏博科技有限公司 设设 计计 人 刘禹人 刘禹 时时间 间 2017 年年 专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统 TEL 010 57737370FAX 80741256 北京
2、市昌平区沙河万家创业园北京市昌平区沙河万家创业园 B 区区 2 层层 8120 8122 目录 第一章背景及发展影响介绍 2 1 1 酒工艺的背景 3 1 2 酒发酵工艺简述 4 1 3 温度对发酵的影响 5 1 4 发酵对温度的要求 6 第二章具体方案设计 7 2 1 系统设计依据 7 2 2 系统方案设计原则 7 第三章 发酵罐整体控制 9 第四章 所采用的产品简介 10 第五章 方案设计的详细说明 10 第六章 所采用的主要产品详细介绍 12 第七章 系统拓展示意图 14 第一章第一章背景及发展影响介绍背景及发展影响介绍 专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统专业专注物联网酒厂发酵池无
3、线温度监控系统 TEL 010 57737370FAX 80741256 北京市昌平区沙河万家创业园北京市昌平区沙河万家创业园 B 区区 2 层层 8120 8122 1 11 1 酒工艺的背景酒工艺的背景 酒是人类最古老的酒精饮料 是水和茶之后世界上消耗量排名第 三的饮料 酒的酒精含量低 营养十分丰富的特点深受广大消费者的 喜爱 特别是在欧洲和北美的一些国家的居民 对酒的喜爱更超出了 其他国 然而进入 20 世纪 酒在中国的发展十分迅速 很快普及了 人们日常生活的饭桌 同时也成为居于美国之后的第二的销量国 面对中国 13 亿人这么大的需求 因而酒的生产成为人们所要研 究的课题 对于酒引入中国
4、 是在 19 世纪 俄国的输入 在哈尔滨 建酒厂 当时我国对酒的生产工艺完全依赖于国外的技术 而且相对 以美国为首的其他国家 我国的生产设备和生产工艺技术都处于落后 的的水平 随着我国的改革开放 经济的快速发展 属于中国制造的 酒逐渐出现在人们的视野中 酒工业得到了突飞猛进的发展 到现在 中国已成为世界第一酒生产大国 目前 我国酒的生产厂家主要有 华润雪花酒 燕京 金星 哈 尔滨酒 珠江酒 中华酒等 其中燕京酒是中国最大酒企业集团之一 在北京和内蒙的呼和浩特 包头都有生产基地 全国市场占有率达到 12 以上 华北市场 45 北京市场在 85 以上 并且燕京酒被指定为 人民大会堂国宴特供酒 中国
5、国际航空公司等四家航空公司配餐 用酒 可见酒的发展对我国的国民经济有很大的促进作用 据最新数据显示 我国 2002 年以后的几年里 我国的酒销量一直处 于世界第一 虽然我国酒产销量都位于世界领先水平 但是和国外相 专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统 TEL 010 57737370FAX 80741256 北京市昌平区沙河万家创业园北京市昌平区沙河万家创业园 B 区区 2 层层 8120 8122 比 由于我国酒产业起步比较晚 自动化程度低 尤其是成套的过程 控制设备和国外的差距较大 因此导致了产品生产效率比较低 生产 质量也不高 酒能耗较大 这都
6、是我国酒工业所面临的问题 鉴于以 上原因 提高我国酒设备的自动化水平和完善过程控制系统将会是一 个非常重要的问题 在酒生产的过程控制中 温度是一个非常重要的 参数 因此对于酒发酵罐温度的控制是过程控制的一个重要研究方 面 所以在酒的生产工艺上实现 自动化 和 过程控制系统 对 提高酒生产效率和质量保证有重大意义 1 21 2 酒发酵工艺简述酒发酵工艺简述 酒发酵是酒生产过程中的关键工序 也是一个极其复杂的生化放 热反应过程 酒的发酵过程是否能按照工艺严格控制 以及其控制的 效果 将会直接决定酒的质量 酒发酵过程是酒酵母在一定的条件下 利用麦汁中的可发酵性物质而进行的一个微生物代谢过程 简单的说
7、 是把糖化麦汁经酵母发酵分解成 C2H5OH CO2 H2O 的过程 同时 还会产生种类繁多的中间代谢物双乙酞 脂肪酸 高级醇 酮等 这 些代谢产物的含量虽然极少 但它们对酒的质量和口味的影响很大 这就是我们所要最终产品 酒 酒发酵一般可分为传统发酵和现代发酵 传统发酵工艺采用两段发 酵 前发酵采用开放式的池 发酵时间为 7 8 天 温度为 8 摄氏度 左右 前酵结束后 将上层酒输入密闭的储槽内 保持低温 贮藏 60 90 天左右 称为后酵 这种生产方式设备周转慢 要使用庞大的 专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统 TEL 010 57737370F
8、AX 80741256 北京市昌平区沙河万家创业园北京市昌平区沙河万家创业园 B 区区 2 层层 8120 8122 冷库 效率低下 耗能也很大 而现代发酵的整个发酵过程在一个大 的锥形发酵罐内完成 前后酵集中在一个罐内进行 罐壁设有冷却套 以便控制发酵过程中各阶段的温度 既取消了庞大的冷库建筑 又降 低了能耗 又便于控制不同阶段罐内发酵液所需的温度 所以酒龄缩 短 设备利用率提高 而酒质与传统发酵相似 目前 由于传统的发 酵以满足不了生产的需要 所以酒发酵通常采用现代发酵 即前酵和 后酵两个阶段以及储酒等阶段均在同一大罐中进行 前酵过程中 酵 母通过有氧呼吸大量繁殖 大部分发酵糖类分解 后酵
9、是前酵的延续 进一步使残留的糖分解成二氧化碳溶于酒内达到饱和 再降温到 1 0 摄氏度 使其低温陈酿促进酒的成熟和澄清 酒发酵过程是一个生化放热过程 发酵产生热量直接影响着酒的风 味 品质和产量 因此 控制好酒发酵过程中温度及其升降速率是 决定酒质量和生产效率的关键 1 31 3 温度对发酵的影响温度对发酵的影响 由于酒发酵过程放热 热量就会使发酵罐内的温度上升 因而影响酒 的发酵 温度对酒发酵过程的影响是多方面的 温度的高低主要影响 的是酵母的活性 进而影响生产效率和酒质量 温度过低将影响反应 速率 温度太高将会产生不需要的代谢产物 除此之外 温度还影响 发酵液的理化性质 影响微生物细胞生长
10、 随着温度的上升 细胞 的生长繁殖加快 这是由于生长代谢以及繁殖都是酶参加的 但随着 温度的上升 酶失活的速度也越大 使衰老提前 发酵周期缩短 这 专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统 TEL 010 57737370FAX 80741256 北京市昌平区沙河万家创业园北京市昌平区沙河万家创业园 B 区区 2 层层 8120 8122 对发酵生产是极为不利的 影响产物的生成量 还影响微生物的代谢 调控机制 总之 发酵罐内的温度是酒厂家最为关注的问题 温度提 供的是生化反应环境 是过程控制参数 调节的是反应速度 这就是 温度在酒发酵工艺流程中的作用 1
11、 41 4 发酵对温度的要求发酵对温度的要求 选择最适温度的控制是一种相对概念 是指在该温度下最适于发酵产 物的生成 选择最适温度控制应该考虑微生物生长的最适温度和产物 合成的最适温度 最适发酵温度与菌种 培养基成分 培养条件和菌 体生长阶段有关 酒发酵的全过程分成多个阶段 各个阶段都有对应 的温度曲线 为了使酒有更好的品质 需要让发酵罐的温度根据工艺 温度曲线变化 如下图 由图可见酒的发酵过程是时变的 并且存在很大的滞后 正是这种时 变性和大的时滞性造成了温度控制的难点 发酵温度直接影响着酒的 风味 品质和产量 因此 控制好酒发酵过程中温度及其升降速率是 专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控
12、系统专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统 TEL 010 57737370FAX 80741256 北京市昌平区沙河万家创业园北京市昌平区沙河万家创业园 B 区区 2 层层 8120 8122 决定酒质量和生产效率的关键 如不加以控制 罐内的温度会随着发 酵生成热的产生而逐渐上升 目前大多数对象是采用往冷却夹套内通 入制冷酒精水混合物或液氨来吸收发酵过程中不断放出的热量 从而 维持适宜的发酵温度 第二章第二章具体方案设计具体方案设计 2 12 1 系统设计依据系统设计依据 JJG874 2007 温度指示控制仪 GB50198 94 计算机系统安全准则 GBJ93 86 自动化仪表选型规定
13、 GB 50054 95 低压配电设计规范 JB T5243 91 工业控制计算机系统验收大纲 HG20507 92 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GB 50194 93 建设工程施工现场供用电安全规范 2 22 2 系统方案设计原则系统方案设计原则 成熟性 本方案涉及的各系统以实用为原则 采用成熟的并且经过实际验证的 先进技术和产品 开放性 本方案涉及的各系统采用开放的技术标准和国际标准的通讯协议 避 免在系统互联时产生障碍 标准化 专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统 TEL 010 57737370FAX 80741256 北京市昌平区沙河
14、万家创业园北京市昌平区沙河万家创业园 B 区区 2 层层 8120 8122 本方案涉及的各系统的系统设计 系统性能等符合中国的有关标准化 的要求 可扩展性 本方案涉及的各系统的设计采用模块化设计 预留并开放多个功能控 制模块 各系统投入运行后 允许用户根据工作要求 在有限范围内 方便的增加 减少系统功能及控制模块 为系统的升级提供便利 最 大限度的保护客户投资的保值增值 安全性 本方案涉及的各系统完全满足系统运行的安全 系统使用中的人身安 全以及系统信息传递安全等安全性要求 可靠性 1 有线 本方案项目各子系统间 RS485 总线 网络通讯必须具有高可靠性 决不能出现单点故障 要对整个系统的
15、库房布局 结构设计 设备选 型 日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设 在关键设备采 用硬件备份 冗余等可靠性技术的基础上 采用相关的软件技术提供 较强的管理机制 控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高控 制系统的安全可靠性 2 无线 采用国际通用标准 2 4G 无需申请无线频段 传出信号稳定 抗干扰 能力强 专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统 TEL 010 57737370FAX 80741256 北京市昌平区沙河万家创业园北京市昌平区沙河万家创业园 B 区区 2 层层 8120 8122 高效 系统易用 互操作性 本方案系统的基础平台
16、成熟稳定可靠 能够提供不间断的服务 所选 用的产品均具有很强的稳定性 差错处理能力和抗干扰能力 经济性 在实现先进性 可靠性的前提下 本方案系统的配置设计以性能和价 格的优化为目标 本系统设置除考虑建设时的一次性投资外 还充分 考虑系统运行的运行成本 并使之达到经济化 可管理性 本方案设计的整个网络系统的设备和服务器的安全性 数据流量 性 能等得到很好的监视和控制 并可以进行远程管理和故障诊断 第三章 发酵罐整体控制第三章 发酵罐整体控制 根据发酵罐的结构以及工艺发酵温度控制要求 采用串级控制系统 充分发挥它的优点 高效 快速 准确的控制发酵罐温度 发酵罐中 温度串级控制系统图如下所示 专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统专业专注物联网酒厂发酵池无线温度监控系统 TEL 010 57737370FAX 80741256 北京市昌平区沙河万家创业园北京市昌平区沙河万家创业园 B 区区 2 层层 8120 8122 第四章 所采用的产品简介第四章 所采用的产品简介 北京盛世宏博科技有限公司结合现代工艺发酵技术开发了无线 多点 pt100 温度传感器 HB WDP100 可直接插入到发酵
