啤酒厂糖化控制系统的升级 - 文章

啤酒厂糖化控制系统的升级

作者：上海西门子自动化公司/青岛啤酒二厂李漓马政

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青岛啤酒股份有限公司前身是国营青岛啤酒厂，始建于1903年，是我国历史最悠久的啤酒生产企业。目前公司在国内拥有46个啤酒生产厂和3个麦芽生产厂，分布于全国17个省市，规模和市场份额居国内啤酒行业之首。其生产的啤酒是国际市场上最具知名度的中国品牌之一，已行销世界四十余个国家和地区。青岛啤酒二厂作为青啤集团的骨干企业，以其近500人的员工规模和年产20万吨的生产能力在集团中居于举足轻重的地位。

工艺介绍

青岛啤酒二厂于1991年建成投产，其糖化车间全套引进德国STEINICKER技术设备，采用典型的三罐两槽糖化工艺，精选优质麦芽、上等大米及清洌的崂山矿泉水，经一次煮出获得糖液，随后历经过滤、煮沸、沉淀、冷却等主要工艺环节，得到澄清新亮的上好麦汁，供给发酵工段以酿造出驰名中外的青岛啤酒。为保证质量，对各工艺参数的控制都有严格要求，例如全车间除煮沸温度外的所有工艺温度控制误差均不得超过+0.2℃，糖化及糊化时间控制偏差不超过+1分钟等。控制系统概况

青岛啤酒二厂糖化车间原控制系统由德国STEINICKER公司实施，采用Siemens S5软/硬件集成。

经过此次改造，新系统硬件全部升级为Siemens S7系列PLC，其中CPU为一块S7 416-2，通讯、运算能力及稳定性相比原系统大幅提升。软件方面，采用最新的Siemens Braumat Classic V5.3，双服务器冗余结构，在确保工艺24小时不间断的连续运转之余，Braumat特有的各种组件及功能也令用户在工艺改进、生产管理等诸多方面获益良多。通讯结构由两层网络构成：底层现场总线采用久经考验表现卓越的Profibus-DP，连接AS站及包括远程I/O在内的各ET-200M站；上层终端总线为工业以太网，使得配方服务器与AS站之间快速、稳定互联。控制系统框图见图1。

图1 控制系统框图

技术难点及解决办法

系统自1991年投产以来，为青岛啤酒二厂的生产发挥了重要作用。然而，经过13年的连续运行，加之现场条件的限制（环境温度较高），最近几年，系统数次出现死机现象。且故障往往发生在夏季，正值啤酒生产的旺季，成为二厂生产中的一大瓶颈。为此青岛啤酒二厂痛下决心，在又一个生产旺季来临前夕升级老系统。由此便引出本项目最大的一个难点：为了不至于影响生产，尤其为了不使后续的发酵工段受到影响，现场只有7天切换时间。7天之内，包括老系统硬件拆除、新系统硬件安装、接线、通讯集成、软件安装、调试、SAT在内的一系列工作必须全部完成。第8天必须恢复每天6个批次以上的正常产酒能力。不仅如此，在老系统投产至今的十多年时间里，还历经了两次较大的改造。而这两次改造并没有留下任何文档资料，这样一来，原有的接线图纸参考价值就变得非常有限，完全不足以应付如此紧迫的切换任务，控制系统的硬件切换显得尤为艰巨。巨大的压力摆在每个项目组成员的面前。

面对挑战，项目组应对以积极的态度和严谨的作风，从项目展开的第一天起就全力配合用户对现场每一片端子、每一根接线展开排查，重新绘制准确的老系统接线图纸。同时紧锣密鼓地展开新系统硬件的设计与分包集成工作，反复论证各种方案以寻求最优质量、最小时间与成本的最佳组合。其后的事实证明，所有人在现场调试前两个月里的努力都没有白费，现场断电宣告切换开始72个小时后，系统硬件一次性切换成功，为随后的软件调试成功、恢复产酒能力及优化原有工艺打下了坚实基础。

本项目的另一个难点在于，经过多年生产运行和数次改造，STEINICKER既没有留下、用户也没有总结出一份可用作工程实施依据的工艺描述。针对这一困难，项目组一面加强与用户的技术澄清，一面与来自德国西门子的啤酒行业自控专家密切合作，从原有的S5程序中解读现场工艺的点滴细节。严谨缜密的工作作风最终赢来了丰硕的成果，不仅在时间极其紧张的SAT阶段提前一天恢复系统产酒能力，而且经过多处优化与调整，使得生产比改造之前更加顺畅稳定高效，彻底解决了困扰青岛啤酒二厂的夏季生产瓶颈问题。

项目采用的新技术及效果

Braumat V5.3新系统在青岛啤酒二厂糖化车间的应用，使得这一凝聚了西门子30年啤酒行业工程经验的流程管理与信息系统在其全球800多套安装的业绩薄上又写下浓墨重彩的一笔。而新版本灵活、强大的各功能组件，也令我们的用户获益非浅。

● 操作界面

Braumat的操作界面专为啤酒行业度身定做，丰富多样的设备图标、功能强大的控制面板、简洁直观的信息反馈大大降低了操作人员的劳动强度，较之原有的模拟屏，操作更为可靠、便捷。

图2 操作界面图3 订单/批次计划系统图4 批报表

● 订单/批次计划系统

Braumat的订单/批次计划系统使用户全面管理当前运行及计划中的订单/批次成为可能。在此环境下用户不仅可以定制、发布、撤销订单/批次，也可以追踪、监视当前批次的运行状况，并且还预留了与未来上层信息管理系统的接口。

● 批报表

对于批量生产行业来说，连续生产领域常见的报表（年报/月报/周报/班报）已不足以胜任，当今追求高质量、低能耗的生产管理迫切需要即时了解、事后追溯每一批次、每一步序的关键生产数据。Braumat的批报表功能应运而生，充分满足这一核心用户需求，使得用户生产主管对每一订单、每一批次的生产质量都了然于胸。

用户总结

经过细致的调研、论证，我厂决定对原有糖化工段自控系统进行升级改造。由于对软、硬件的熟悉程度等诸多有利因素，上海西门子自动化有限公司最终在糖化自控改造项目的招标中中标。

在合同甲、乙双方的良好沟通，精诚合作下，技术人员克服了工期短，任务重的不利因素，一次试车成功，使项目在既定的工期内得以顺利竣工。同时，在改造实施过程中，我们也深为上海西门子自动化有限公司工程人员所表现出的专业、敬业、务实所钦佩。

新系统运行以来得到西门子公司的大力支持及关注，稳定性及自动化水平得以大幅度提升，故障率明显降低，达到了预期效果。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (9/21/2005)


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