CN102004502A - 黄酒生产中间罐液位控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

黄酒生产中间罐液位控制系统及控制方法，涉及黄酒生产中的控制系统及控制方法。系统结构：现场控制柜内装有可编程逻辑控制器、报警指示灯和手动按钮；液位传感器安装于中间罐内设定的上限或者下限位置时；执行器包括电磁先导阀、气动球阀和手动球阀；监控计算机连接可编程逻辑控制器和液位传感器。方法操作步骤：在各罐的罐体内液位高度变化的上、下限位置分别安装液位传感器；检测到的液位状态信号传送至可编程逻辑控制器和监控计算机；当罐体内液位高于或低于设定值时向中间罐上的电磁先导阀发出指令信号。本发明有效的防止了中间罐内醪液溢出，解决了人工操作时间滞后、需要不间断值守等问题。

Description

黄酒生产中间罐液位控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及黄酒生产中的控制系统及控制方法。

背景技术

黄酒是我国所特有的古老酒种，具有佐餐、烹饪和保健等功能，被誉为“液体蛋糕”、“酒中之国粹”。随着人们生活水平的提高，健康的饮食理念深入人心，黄酒市场需求越来越大。受传统工艺的影响，黄酒产量增长缓慢，并且始终徘徊在以陶缸、陶坛作为发酵容器的手工作坊式生产方式。在与日俱增的市场需求下，黄酒生产单体规模小、自动化程度低及批次稳定性差等问题日益凸现。

近年来，黄酒行业在技术创新以及工艺机械化方面取得了一些成果，例如：大罐浸米和输米自动化、蒸饭机械化、黄酒压榨机的发明、煎酒设备创新、包装自动化、新原料酿酒等方面，但是黄酒生产的重要环节——发酵过程还没有完全实现自动控制。因此，如何合理利用现代生物技术及先进的计算机控制技术，并结合黄酒传统手工工艺发酵经验，实现黄酒发酵过程的全自动化，成为国内黄酒企业面临的严峻挑战。

黄酒大罐生产中，中间罐(又称“清酒罐”)暂时存储经过后发酵产出的醪液，其数目与发酵罐相比较少，醪液的流动更新频繁，因此液位变化显著。对中间罐内的液位变化进行检测和控制，其目的是调节罐内发酵醪的液位，避免醪液溢出。在传统黄酒生产工艺中，对中间罐液位的掌握主要依靠人眼观察，时间上相对滞后，而且需要专人24小时值守。

发明内容

本发明提供的一种黄酒生产中间罐液位控制系统及控制方法，本发明有效的防止了中间罐内醪液溢出，解决了人工操作时间滞后、需要不间断值守等问题。本发明不仅为黄酒酿造过程的全自动化控制奠定了基础，也为车间安全生产提供了必要保证。

本发明的黄酒生产中间罐液位控制系统，包括，现场控制柜、液位传感器、执行器和监控计算机；其中：

现场控制柜内装有可编程逻辑控制器、报警指示灯和手动按钮；

液位传感器安装于中间罐内设定的上限或者下限位置时，液位传感器将中间罐内液位状态的信号传送给监控计算机；

执行器包括电磁先导阀、气动球阀和手动球阀；所有阀门均安装于中间罐上；用于出料的气动球阀安装于中间罐的液位下限处，用于加料气动球阀安装于中间罐的液位上限位置处；两个气动球阀串连电磁先导阀；

监控计算机连接可编程逻辑控制器和液位传感器，监控计算机发出指令给现场控制柜中的可编程逻辑控制器，监控计算机接收液位传感器的信息，并将信息传送给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器控制报警指示灯发出报警信号或者启动电磁先导阀动作。

本发明的黄酒生产中间罐液位控制方法，按照如下步骤操作：

(1)根据黄酒中间罐的容积和高度，在各罐的罐体内液位高度变化的上、下限位置分别安装液位传感器；

(2)液位传感器将检测到的中间罐内液位状态信号传送至可编程逻辑控制器和监控计算机；

(3)当罐体内液位高度低于设定的下限值时，通过可编程逻辑控制器控制下限报警指示灯点亮，可编程逻辑控制器向中间罐上的电磁先导阀发出指令信号，关闭出料气动球阀，同时开启加料气动球阀，开始向罐内的加入后酵醪液；否则，返回步骤(2)；

(4)当罐体内液位高度不再低于设定的下限值时，通过可编程逻辑控制器控制下限报警指示灯熄灭；否则，返回步骤(3)；

(5)当罐体内液位高度高于设定的上限值时，上限报警指示灯点亮，可编程逻辑控制器向电磁先导阀发出指令信号，关闭加料气动球阀，同时开启出料气动球阀，开始从罐内输出醪液；否则，返回步骤(2)；

(6)当罐体内液位高度不再高于设定的上限值时，上限报警指示灯熄灭；否则，返回步骤(5)；

(7)重复步骤(2)～(6)。

本发明的黄酒生产中间罐液位控制系统及控制方法，具有性能可靠、操作方便、结构简单、成本低廉，能够有效防止中间罐罐体内的醪液溢出，并且解决人工操作时间滞后、需要不间断值守等问题。该系统及其应用不仅为黄酒酿造过程的全自动化控制奠定了基础，也为车间安全生产提供了必要保证。

附图说明

图1是本发明结构示意图，图中符号说明：中间罐1、监控计算机2、液位传感器3、气动球阀4-1、手动球阀4-2、电磁先导阀4-3、可编程逻辑控制器5、报警灯6、手动按钮7；

图2是本发明工作原理图；

图3是本发明工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图并用最佳的实施例对本发明作详细的说明。

参阅图1-图2，黄酒生产中间罐液位控制系统，包括，现场控制柜、液位传感器、执行器和监控计算机；其中：

现场控制柜内装有可编程逻辑控制器、报警指示灯和手动按钮；

液位传感器安装于中间罐内设定的上限或者下限位置时，液位传感器将中间罐内液位状态的信号传送给监控计算机；

执行器包括电磁先导阀、气动球阀和手动球阀；所有阀门均安装于中间罐上；用于出料的气动球阀安装于中间罐的液位下限处，用于加料气动球阀安装于中间罐的液位上限位置处；两个气动球阀串连电磁先导阀；

监控计算机连接可编程逻辑控制器和液位传感器，监控计算机发出指令给现场控制柜中的可编程逻辑控制器，监控计算机接收液位传感器的信息，并将信息传送给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器控制报警指示灯发出报警信号或者启动电磁先导阀动作。

现场控制柜，内部安装可编程逻辑控制器——PLC，前面板上设有报警指示灯和手动按钮。当罐体内液位高度到达PLC程序设定的上限值或下限值时，对应的上限或下限报警指示灯点亮，同时PLC向执行器发出开关命令；利用手动按钮可以直接控制执行器开关。

液位传感器，首选音叉式811G型，安装于中间罐内部高、低两个位置。每个传感器的四根信号线分别与PLC和报警指示灯两两连接，PLC通过ProfiBus现场总线将液位状态信号传送至监控计算机。

执行器，包括电磁先导阀、气动球阀和手动球阀。二位二通式电磁先导阀根据PLC发出的程序指令，驱动气动球阀开关，决定中间罐是否加入醪液；手动球阀与气动球阀并联，发生电气故障时可以作为旁路开关控制中间罐的液位高度，保证生产的安全性和持续性。

监控计算机，设有数据库和监控界面。前者利用数据库平台——Microsoft SQL 2005实现，后者则利用图形化开发平台——LabVIEW实现；置于车间控制室，集中存储、显示液位和执行器的状态，可通过设定或修改控制参数来改变现场PLC的工作进程。

参阅图3，黄酒生产中间罐液位控制方法，按照如下步骤操作：

(1)根据黄酒中间罐的容积和高度，在各罐的罐体内液位高度变化的上、下限位置分别安装液位传感器；

(2)液位传感器将检测到的中间罐内液位状态信号传送至可编程逻辑控制器和监控计算机；

(3)当罐体内液位高度低于设定的下限值时，通过可编程逻辑控制器控制下限报警指示灯点亮，可编程逻辑控制器向中间罐上的电磁先导阀发出指令信号，关闭出料气动球阀，同时开启加料气动球阀，开始向罐内的加入后酵醪液；否则，返回步骤(2)；

(4)当罐体内液位高度不再低于设定的下限值时，通过可编程逻辑控制器控制下限报警指示灯熄灭；否则，返回步骤(3)；

(5)当罐体内液位高度高于设定的上限值时，上限报警指示灯点亮，可编程逻辑控制器向电磁先导阀发出指令信号，关闭加料气动球阀，同时开启出料气动球阀，开始从罐内输出醪液；否则，返回步骤(2)；

(6)当罐体内液位高度不再高于设定的上限值时，上限报警指示灯熄灭；否则，返回步骤(5)；

(7)重复步骤(2)～(6)。

以上实施例是本发明较优选具体实施方式的一种，本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.黄酒生产中间罐液位控制系统，其特征在于，包括，现场控制柜、液位传感器、执行器和监控计算机；其中：

现场控制柜内装有可编程逻辑控制器、报警指示灯和手动按钮；

液位传感器安装于中间罐内设定的上限或者下限位置时，液位传感器将中间罐内液位状态的信号传送给监控计算机；

执行器包括电磁先导阀、气动球阀和手动球阀；所有阀门均安装于中间罐上；用于出料的气动球阀安装于中间罐的液位下限处，用于加料气动球阀安装于中间罐的液位上限位置处；两个气动球阀串连电磁先导阀；

监控计算机连接可编程逻辑控制器和液位传感器，监控计算机发出指令给现场控制柜中的可编程逻辑控制器，监控计算机接收液位传感器的信息，并将信息传送给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器控制报警指示灯发出报警信号或者启动电磁先导阀动作。

2.黄酒生产中间罐液位控制方法，其特征在于，按照如下步骤操作：

(1)根据黄酒中间罐的容积和高度，在各罐的罐体内液位高度变化的上、下限位置分别安装液位传感器；

(2)液位传感器将检测到的中间罐内液位状态信号传送至可编程逻辑控制器和监控计算机；

(3)当罐体内液位高度低于设定的下限值时，通过可编程逻辑控制器控制下限报警指示灯点亮，可编程逻辑控制器向中间罐上的电磁先导阀发出指令信号，关闭出料气动球阀，同时开启加料气动球阀，开始向罐内的加入后酵醪液；否则，返回步骤(2)；

(4)当罐体内液位高度不再低于设定的下限值时，通过可编程逻辑控制器控制下限报警指示灯熄灭；否则，返回步骤(3)；

(5)当罐体内液位高度高于设定的上限值时，上限报警指示灯点亮，可编程逻辑控制器向电磁先导阀发出指令信号，关闭加料气动球阀，同时开启出料气动球阀，开始从罐内输出醪液；否则，返回步骤(2)；

(6)当罐体内液位高度不再高于设定的上限值时，上限报警指示灯熄灭；否则，返回步骤(5)；

(7)重复步骤(2)～(6)。

Images