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高品质的酿造控制系统

时间:2015-10-12     【转载】   阅读

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Yalumba公司非常注重环保,在Moppa酿造车间采用了最先进的酿造工艺,最新及独一无二的工业生产液流方法


    澳大利亚葡萄酒制造商和出口商Yalumba公司开始调试Moppa新酿造车间的自动化控制系统。该系统采用了罗克韦尔自动化的集成架构。 


    Yalumba是澳大利亚历史最悠久的家族式葡萄酒酿造公司,也是该国最大的葡萄酒出口商。Angaston葡萄酒酿造厂于1849年在澳大利亚南部Barossa峡谷成立。最近,Yalumba公司需要对传统的Angaston酿造厂进行改造,增加其加工能力。例如,Yalumba公司建立的Moppa葡萄酒酿造车间,主要生产该公司最受欢迎的Oxford Landing和其他桶装酒。


    经过两年多的紧张施工,2005年1月Moppa酿造车间开始进行生产。该车间最重要的目标就是达到年处理30000 t葡萄的能力,通过高精尖的自动化控制系统,实现连续生产。 


    为了确保自动化系统能够在Angaston酿造厂长期、稳定运行,Yalumba公司选择罗克韦尔自动化的集成架构作为Moppa酿造车间的全面集成化控制系统平台。南澳洲工业工程集团CAMMS为其提供了交钥匙的电气及工业控制系统解决方案,经过七个月的施工,最终取得了成功。 


    保持不同季节产品的一致性 


    现在,随着第一批白葡萄酒在伦敦成功上市,Moppa酿造车间已经达到了它的生产目标。据Graue先生介绍,其关键的秘诀在于,自动化的工业生产液流控制能够确保葡萄在最佳环境下发酵,并提供较大的产量。特别是在每次加工时,都能准确地控制发酵率,减少氧化,这两个关键因素在很大程度上都取决于对温度的控制。


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   Yalumba公司服务经理Peter Graue先生负责维护Angaston酿造厂及Moppa车间的自动化加工系统。 


    据他介绍,根据Yalumba公司的观点,只有良好的生产环境和最先进的酿造技术结合在一起,才能生产出一致的产品,一种新的、独一无二的工业生产液流方法。


    在加工流程开始的时候,通过三个之一的漏斗将葡萄注入、压碎,然后将葡萄汁、葡萄皮与种子混合。在这一过程中,必须要通过三个之一的强制冷却器将温度降低到12℃。为了生产白葡萄酒,需要在发酵前,经过三个步骤将葡萄汁萃取出来,与葡萄皮和种子分离;相反,如果要生产红葡萄酒,需要将葡萄汁与葡萄皮一起发酵。对于这两种葡萄酒,需要将宝贵的果汁/酒排干,确保能够在第二、三步萃取出相应的产品,用于进一步的加工与存储。 


    随处都是SCADA 


    在Moppa酿造车间,自动化控制系统扮演着极其重要的角色。通过CAMMS的设计,该系统能够满意地执行众多加工流程,而且还可以将葡萄酒制造商的经验应用到系统中,达到满意的目标。


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    目前,Yalumba公司已经完成了Moppa酿造车间的调试工作,使它能够进行连续生产。 

    这应该归功于采用了基于罗克韦尔自动化集成架构的控制系统


    该系统的主用户操作界面由全冗余的监视控制和数据采集(SCADA)服务器承担,拥有5台现场客户端,运行Rockwell Software RSView SE监控版软件。操作员可以通过SCADA系统控制加工液流速度,酿造进度,监视整个车间的运行状态。 同时,SCADA系统还与Yalumba公司自己的“酿酒管理系统”集成在一起。这是一种非商用的数据库,存储所有葡萄酒的分类标签。 


    利用RSView SCADA终端和众多安装在现场的PanelView Plus人机界面(HMI),操作员可以在更广的范围内,使用统一的界面,通过RSView SE服务器,对现场进行监视和控制。 从编程的角度来看,在集成架构中采用了通用的开发环境,所有基于罗克韦尔自动化的应用软件都支持FactoryTalk数据共享模型。FactoryTalk允许一次创建数据标签(比如在RSView Studio或者RSLogix 5000中),就能够立即在集成架构其它应用软件中使用。 


    根据CAMMS项目工程师Johan Snyman先生的介绍,通过这种共享数据标签的功能,在很大程度上节省了软件的开发时间。“在SCADA系统和PLC编程软件中,我们只有一个标签数据库”,他说,“创建的任何标签都能够立即作用于每个地方。无需进行导出、导入、连接和等待操作。从最开始,我们就实现了控制程序和人机界面的并行开发,一点儿时间都没有耽误。” 


    强大的灵活性 


    多达10台Allen-Bradley ControlLogix可编程自动化控制器(PAC)能够胜任多种任务,包括顺序控制、过程控制和驱动控制,不仅可以连接Allen-Bradley PowerFlex变频器,用于对给进机、压榨机、搅拌器进行监视和控制;还能进行PID温度控制、含糖量和酵母细胞监视。ControlLogix还控制着Moppa酿造车间的冷却车间——控制所有加工阶段的温度。三台液氨压缩机和一台循环泵负责将液氨注入到强制冷却器中,用于冷却发酵罐。该控制系统需要根据发酵率对应的冷却量,按照优化的比例进行压缩。 


    为了将所有自动化系统连接在一起,Moppa酿造车间采用了集成架构中的三层通信网络,它们都采用相同协议,从而允许数据在整个工厂中无缝传输。在监控层,采用遍及全厂的EtherNet/IP网络,将SCADA服务器、客户端和每个ControlLogix PAC控制站连接在一起;ControlNet通信网络用于高速、点对点数据交换和输入/输出I/O数据的传输;在设备层,由DeviceNet网络负责传感器、执行机构等设备的通信。 


    协作开发 


    为了方便现场安装和调试,将设备运到现场之前,CAMMS在自己的工厂完成了所有电气配线和控制柜的安装,并通过了全面的工厂验收试验和预调试。 


    “这一项目成功的关键因素之一在于协作开发”,Snyman先生解释道,“我们与Yalumba公司以及其他设备供应商密切合作。例如在冷却车间,我们需要将他们的设备与我们的控制系统集成在一起。” 


    CAMMS作为罗克韦尔自动化的系统集成商,选择该公司提供控制平台,具有另外一项优势。“我们知道,罗克韦尔自动化的技术非常标准,适合所有OEM设备的需要——即便是有些OEM厂商采用了其他品牌的设备”,Graue先生解释道,“我们所有的技术人员都熟悉罗克韦尔自动的产品和技术,它不仅便于使用,而且CAMMS和罗克韦尔自动化都能够在澳大利亚南部提供本地技术支持。” 


    “绿色”的酿造厂 


    Graue先生非常自豪地称赞Moppa酿造车间是“绿色”工厂,不仅仅因为采用了新的设备,更为重要的是新生产工艺十分环保。通过负荷避峰方法,提高了冷却系统的运行效率,降低了能源消耗和费用。同时,热循环后的液氨将用于加热水,冲洗各种存储罐。另外,Moppa还拥有全套污水循环再生系统。 


    在Graue先生看来,Moppa酿造车间之所以能够实现连续生产,罗克韦尔自动化集成架构起着重要的作用。他说,“通过这套SCADA系统,操作员可以实时查看各种趋势图。在需要的时候,我们能够撤销指定的加工批次。” 


    Graue先生补充说道,这套系统为Moppa酿造车间的全面自动化奠定了基础。他们将在今后也选用这样的系统。现在,Yalumba公司的造酒工艺不仅能够满足人们的口感,而且能够进行大规模的生产,让全世界的朋友都能享用他们出品的白葡萄酒和红葡萄酒。(《现代制造》)


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