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啤酒发酵是啤酒生产过程中的关键环节之一。发酵过程中,控制精度和控制时间的偏差极易造成酵母的早期沉降、发酵力减弱、发酵中止、发酵度低、泡沫形成不好和高泡期不明显等现象,直接影响到产品的质量,因此进行发酵过程的自动化测控和管理是非常重要的。
本公司开发的啤酒发酵测控与管理系统,是集自动化仪表技术、自动控制理论、微机控制技术、微机网络技术、集散系统技术于一体,具有自动化程度化高、结构紧凑、操作简单方便、可靠性高等特点。由于采用了全自动控制方式,消除操作人员人为因素的影响,提高了控温精度,为发酵过程提供准确可靠的过程控制,保证产品质量的长期稳定。由于系统可以保存长达二年以上的运行数据,为溯源分析影响产品质量的因素提供了准确、系统的数据,从而可提高发酵工艺水平及生产管理水平。本公司开发的测控软件是在组态王系统的基础上研制开发的,具有直观,画面的运行和实际同步,以及设备运行中的各种非法状态均会以颜色或文字提示您。
一、 软件结构

二、系统操作说明
1、系统总貌:系统总貌画面为整个厂区的布局平面图,也是整个软件系统的中枢,当软件运行时,首先进入这个画面。如下图所示:
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画面显示了所有罐在厂区的位置以及它们的工作状态。对于发酵罐,罐中色块为黄色代表此罐为有酒罐,色块为灰色代表此罐为空罐;对于清酒罐和冰水罐,色块中黄色的填充高度代表此罐中酒的液位。点击罐所在的画面,或者点击右下方的相应按钮,将进入相应的罐区画面。
2、发酵罐区画面:发酵区界面为四个发酵罐的状态图以及手动电磁阀开关按钮。
如下图所示:
画面最上方的页眉画面中,左边为画面切换按钮,点击此按钮,将在左上方弹出画面
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画面最下方的页角画面中,最左边为当前用户信息以及用户登录或用户注销按钮,在此右边
为七个主画面切换按钮。
在页眉页角中间的画面中,每个罐的左上方有一个当前罐的发酵起始时间、已发酵时间、发酵品种的面板,其中发酵品种需要手工输入。罐的左方有三个冰水管入口,每个入口有一个电磁阀门,电磁阀门中间的色块为红色时表示关闭,为绿色时表示开启。开启时可以看到管内有水流,关闭时水流消失。每个电磁阀门上方有一个电磁阀门开关切换按钮,点击可控制电磁阀门的开或关。
罐顶有一个罐内压力表,显示当前罐的罐内压力值;罐中间当有黄色色块填充时表示有酒罐,为灰色时,标示空罐;每个罐中间有六个温度输出框,每两个为一组,分为上部温度、中部温度、下部温度三组,每一组的上方温度输出框为设定温度,下方为实际检测温度,单位为摄氏度,如下图红线圈所标示:
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图的右上方有一个‘NEXT’和‘BACK’按钮,进行下一组罐区画面和上一组罐区画面的切换;图的左下方有一个压力表,表示冰水总管的压力,表下为冰水总管的温度输出框;每个罐的下方是一个当前罐名的按钮,点击进入当前罐的参数设定画面。
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3、罐参数设定画面:在此画面中,显示了发酵罐的的所有状态;brID控制的参数调整;手动、自动、点动的切换;温度控制曲线的设定和显示。如下图:
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此图上方为页眉画面,下方为页脚画面,功能前面已讲述。在中间的画面中,左方为上、中、下PID参数设定和控制方式切换界面,以上部温度为例:在上部温度PID控制界面的上方式三个控制方式切换按钮(手动/自动/点动)。在手动状态下,下方的开启度游标将出现一个滑块,拖动此滑块,可以手工设定上部温度阀门的开启度,滑块右边的数字为开启度的数值显示。
在自动状态下,开启度的大小由PID控制算法计算得出,可以通过修改下面的控制周期和PID的参数值来调整开启度的大小,以获得理想的控制效果。
在点动状态下,电磁阀门的开关将由出现在阀门上方的控制按钮来控制,而不像手动、自动方式下由阀门开启度来控制。通过点击阀门上方的控制按钮,来对阀门进行开或者关的操作。
画面中部的内容与与发酵罐区画面内容一样,不过在左上角的状态输入面板中加了满贯温度、酵母、降糖升温、降糖升压四个文本输入框。
点击罐上的数字罐号标示,将进入此罐的发酵跟踪记录表,如下图:
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画面右边为温度控制曲线设定和显示界面:包含一个超级报表控件,一个温度控制显示曲线控件。
在表格单元中单击右健出现如下菜单:

点击锁定操作,弹出锁定操作密码对话框:

输入正确的解锁密码,点击确定。再在报格单元格上单击右键,可以进行插入行、添加行、删除行、取消删除、修改数值、锁定操作,来进行工艺曲线的设定。设定完成后,点击报表控件下方的保存按钮,所设定的曲线将显示在下面的温控曲线中。如下图所示:

当设定曲线设定完后,如果要开始发酵或者清酒,则点击开始按钮进行温度控制。此时软件将根据设定曲线对实际温度进行控制。整个控制过程可以根据实际情况,点击自控/手控按钮进行人为的干预。在自控状态下点击此按钮,将却换到手控状态,此时,可以通过点击“上一段”、“下一段”按钮进入设定曲线的任一控制段。当选好控制段后,可点击自控/手控按钮却换到自动状态,继续执行以后的温控曲线段。如不切换,则将一直执行此控制段。
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