水井坊自动化酿酒设备技术方案文件

1、水井坊自 动 化 酿 酒 生 产 线 项 目技术说明文件项目背景上甑环节人工操作，劳动强度大；摊晾下曲环节使用摊晾机操作，但需人工将糟醅铲入和转出摊晾机，机械化程度较低。打量水环节使用量水桶打量水，人工使用软管操作，体力消耗大且易被烫伤；连续打4 甑量水时，量水桶烧水能力糠壳、曲药无准确计量和接酒环节主要根据经验进行分段。，水耗高；项目目的1） 减少上甑、摊晾下曲、打量水等晾堂区域岗位的劳动强度；2） 对生产过程的原辅料用量进行计量和；3）使晾堂区域岗位的操作达到标准化，摸索部分工艺参数范围；项目内容1)土桥曲酒中心 1 个组，2 条装甑机器人酿酒生产线设备的设计、购置、安装、调试，包括装甑机

2、器人 2 台（每台对 2 只甑锅）、自动控制部分等。2) 设备及控制系统设计、制造、安装、调试、服务过程中，符合国家法律和相关标准的要求，满足生产工艺要求。二、酿酒半机械化车间设备改造技术要求附图 1流程概览：双轮底起窖滴窖起窖剥窖窖池管丢糟封窖拌料双轮底入窖拌料面糟清蒸糠壳拌料粮糟粮粉养窖黄水摘酒上甑蒸馏分段摘上甑蒸馏回蒸、养酒头酒摊晾下上甑蒸馏曲粉分段摘回蒸、养酒头酒摊晾下打量水上甑蒸馏曲粉分段摘回蒸、养酒头酒自动化设备内附图 2带全自动装甑机器人的酿酒自动化生产线平面布置图2.1 生产工艺过程介绍：生产时，先将粉粮用抓斗放置在粉粮料斗 1 中,通过称重传感器把粉粮与热水按比例加进润粮槽

3、2 搅拌润粮，然后粮份与发酵成酒醅人工混合均匀后，通过行车抓斗运送到酒醅加料机 3 的料斗内，酒醅加料机 3 配有称重传感器，对酒醅进行计量，通过斗式机 4输送至上甑送料机 5 的料斗中，混合料通过上甑送料机 5 的输送到全自动装甑机器人 6 的布料斗内，全自动装甑机器人 6 将混合料铺撒在甑桶 7（2 口蒸锅依次布料）内；在混合料装入甑桶 7 之前，黄水及酒尾由泵从甑桶 7 的一端轴头打入到桶体底部，当混合料达到甑桶 7 额定容量时，旋转桶盖与冷却器 8 和甑桶 7 的桶体准确对接，对接处用水封进行密封，1098711654312131412蒸汽阀门打开，蒸汽由桶体的另一端轴头进入下部蒸汽室

4、进行蒸酒，酒蒸汽通过管道进入冷却器 8，酒水从出酒管中流出到酒桶中；蒸酒完毕后，桶盖上部水阀打开进行润粮、蒸粮，随后排水阀打开排水，桶盖打开，桶体在翻转机构电机的带动下进行翻转，桶体内粮糟倾倒在链板输送机 9 上，链板输送机 9 将粮糟输送至输送链板机 10 上，再输送到摊凉机 11 上进行摊平、风冷；达到摊凉要求的粮糟从摊凉机 11 的输出端输送到链板输送机 12 上；粮糟在输送的过程中由加曲机13 将曲定量地加到粮糟上，搅拌均匀后输送到尾端的料斗中，再由行车提取入窖池。加曲机中的曲粉,是通过斗式机 14 添加的。该生产线布局合理，全自械化作业，劳动强度低，节约能源，生产环境条件好。并按照用

5、户的要求，预留人工拌料，粮糟堆放、拌料区域：长 11*5 米的区域一个，双轮底、面糟等临时堆糟区：2*2 米的区域 3 个2.2 设备的品牌：2.2.1 蒸汽系统选用斯派品牌（调节阀、蒸汽流量计、疏水阀、气动阀等）2.2.2 主电机和输送电机采用德国 SEW，搅拌电机等采用国产一线品牌电机；2.2.3 离心泵优选伐、Higle、等品牌或国产一线品牌产品，防护等级 IP65 以上；2.2.4 气动阀门优选伐、GEA 等品牌或国产一线品牌产品2.2.5 直线轴承和转动轴承优选 NSK、INA、SKF 等一线品牌2.2.6 设备的材料全部采用 SUS304 材质；2.2.7 所有的输送机都采用链板式

6、输送机，所有链板式输送机上的链条必须满足现场的机械强度要求。2.3 主要设备（单套设备，带机器人装甑设备）序号名称型号数 量1粉粮料斗FLLD-3.512润粮槽RLC-213酒醅料斗JPLD-324斗式机DSTSJ-325上甑料斗链板机SZLD-326甑桶ZT-2.647旋转提盖机构XZTG48装甑机器人ZZJQR-5029冷却器L-30410锅底链板机GDLBJ-14111过渡输送机SSLBJ-1.7112摊凉机TLJ-10113链板机LBJ-5114加曲机JQJ-1.5115斗式机DSTSJ-0.51161 m酒罐JG-13173 m热水罐RSG-3118鼓风排气冷却装置GFLQ-5.51

7、19自然排气冷却装置ZRLQ-5.5220冷凝回收罐LNHSG-0.5121桥架122操作设备机械部分功能介绍，型号：FLLD-3.5粉料用料斗从其它地方运来，再用吊机输送到粉粮料斗，通过变频器与称重设备实现物料输送的量，料斗容量 3.5 立方。(附件中图纸只为方案示意图，不做具体尺寸参考)图 1粉粮料斗FLLD-3.5 的技术要求：设备名称规格参数电机SEW SA67/T DRS71M4i=180.6P=0.55KW 输出 7.6r/mimM=435N.m （平）安全系数1.2轴径40mm链板链板宽度 625（中心距），P=50.8，板厚1.2，穿轴8（轴的两端直径为 8） ，滚子22.23

8、mm，滚子厚度 20mm，设备长度 2.36 米板材材料304 板2，304 方管 60*60*2称重传感器采用皮带秤方式控制（仪表带通讯接口）23各系统管路（2）润粮槽，型号：RLC-2润粮槽全容 2 立方米，呈倒等腰三角型，底部设有搅拌装置将物料搅拌均匀，顶不设有喷洒润粮热水和用水的喷淋管，槽口宽 1.74 米，长 1.6 米，卸料时由参考)机驱动，把槽翻转出料。(附件中图纸只为方案示意图，不做具体尺寸图 2润粮槽DSSSJ-11 的技术要求：设备名称规格参数驱动机SEW SA87/TR57 DRE90M4i=558P=1.1KW 输出 2.6r/mimM=2530N.m （平） 安全系数

9、1.0轴径60mm搅拌机SEW SA57 DRE90M4i=38.23P=1.1KW输出 37r/mimM=225N.m （平） 安全系数1.05轴径35mm板材材料304 板2，304 矩形管 120*60*3，304 方管 50*50*2（3）酒醅料斗，型号：JPLD-3承接行车抓斗送来的酒醅，开启电机下料，通过变频器与称重设备实现物料输送的量，与粉料的输送速度成一定的配比关系，并在出口有搅拌装置将酒醅打散，料斗容量 3 立方。(附件中图纸只为方案示意图，不做具体尺寸参考)图 3酒醅料斗JPLD-3 的技术要求：设备名称规格参数电机SEW SA67/T DRE80M4i=158.45 P=

10、0.75KW 输出 9.1r/mimM=510N.m （平）安全系数1.0轴径40mm搅拌电机星光传动 SA67 Y80M4，（ i=100.8 功率 0.75KW）链板机链板宽度 827（中心距） P=50.8， 板厚1.2， 穿轴8（轴的两端直径为 8），滚子22.23mm，滚子厚度 20mm，设备长度 2.3 米（4）斗式机从酒醅料斗出来的酒醅，通过无破损机，到 5 米高的上甑料斗内暂存。(附件中图纸只为方案示意图，不做具体尺寸参考)DSTSJ-3 的技术要求：图无破损机设备名称规格参数电机SEW SA77 DRE90M4i=148.15 P1.1KW 输出 9.6r/mimM=775N

11、.m （平） 安全系数 1.6轴径60mm输送量3 吨/小时板材材料304 板2，304 矩形管 100*50*3，304 方管 50*50*2板材材料304 板2，304 矩形管 120*60*3，304 方管 60*60*2称重传感器采用静态秤方式控制（仪表带通讯接口）（5）上甑料斗链板机，型号：SZLD-3从无破损机送来的已配好的酒醅在料斗内暂存，再输送到上甑机器人布料机进行布料。料斗容量 3 立方。(附件中图纸只为方案示意图，不做具体尺寸参考)图 5上甑料斗送料机SZLD-3 的技术要求：设备名称规格参数电机SEW SA47/T DRS71M4i=128.1P=0.55KW 输出 11

12、r/mimM=310N.m （18）安全系数0.95 轴径25mm链板机链板宽度 827 P=50.8 板厚1.2 穿轴8（轴的两端直径为 8），滚子22.23mm，滚子厚度 20mm，设备长度 3.5 米（6）甑桶，型号：ZT-2.6工作容积为 2.6 立方，机械人布料或人工布料后，黄水及酒尾可由泵从一端轴头打入到桶底，移动酒桶盖与冷却器和酒桶准确对接，蒸汽由一端轴头进入下部蒸汽室进行蒸酒；蒸酒完成后，酒桶盖上配有打量水喷头翻转酒桶，将粮糟倒入锅底链板机。及旋转酒桶盖，图 6甑桶ZT-2.6 的技术要求设备名称规格参数移盖组件SEW FF47DRS71S4/BE050.37KWI=150.0

13、69.2RPM板材材料304 板2，304 矩形管 100*50*3，304 方管 50*50*2（7）旋转提盖机构，型号：XZTG在甑桶盘盖上安装机械机构和旋转机构，机械机构包括盘盖支架、丝杆、提盖电机，旋转机构包括提盖支架、旋转臂、旋转电机、固定轴、固定支架，甑桶盘盖通过丝杆固定在盘盖支架上，丝杆连接提盖电机，整个机构焊接在提盖支架上，提盖支架和旋转臂焊接在一起，旋转臂和固定轴使用旋转齿轮连接在一起，旋转齿轮通过旋转电机驱动旋转，固定轴通过底座和固定支架进行固定安装。XZTG 的技术要求见上表。提盖组件蜗轮机 (星光传动机) SEW DRE80M4/FFB5/00.75KW驱动组件SEW

14、SA87/TR57 DRE90M4i=558P=1.1KW 输出 2.6r/mimM=2530N.m （平） 安全系数1.0轴径60mm旋转接头镇江怡隆机电设备，型号为：NJD32A板材要求50 硅酸铝板，304 不锈钢板外包板2 ，外包封头3， 内锅筒体4对开式四螺柱滑动轴承H4120蒸汽调节阀采用阀门，调节方式为气动比例调节压力传感器耐格，HH 系列，测压范围 0-10kg图 7旋转提盖机构（8）装甑机器人，型号：ZZJQR-50自动装甑成套设备可以完成装甑过程中的自动供料、均匀布料、见湿盖料、低处填补、逐层布料等工作。同时对料面的温度及高度进行实时，将数据传给机器人，接收指令并完成工作。

15、装完一个甑桶后，机器人旋转一定角度后，对另外一个甑桶进行装甑工作。图 8装甑机器人ZZJQR-50 的技术要求（9）冷却器，型号：L-30采用水冷的方式进行冷却，酒汽从进入，冷却后酒从低位流出；冷却水从低位流入，流出。通过检测出酒温度来控制冷却水的进水量，从而达到所需的出酒温度，保证出水温度60。图 9冷却器L-30 的技术要求设备名称规格参数板材要求304 管板4，304 外壳2，冷凝管 32*1.2，卫生级 304 接头,冷却面积为 30 技术要求冷凝器封头两端采用法兰式连接，可以方便拆卸设备名称规格参数装甑机器人ABB 公司生产（10）锅底链板机，型号：GDLBJ-6.5链板机上有四个料

16、斗；每个料斗分别承接从甑桶翻转下来的粮糟，然后由链板输送去水平过渡输送机。(附件中图纸只为方案示意图，不做具体尺寸参考)图 10锅底链板机GDLBJ-14 的技术要求：设备名称规格参数电机SEW SA97/TR57 DRE90M4i=538P=1.5KW输出 2.7r/mimM=4200N.m （平） 安全系数 1.0轴径70mm板材要求304 板2，304 矩形管 120*60*3 ，304 方管 60*60*2链板机链板宽度 1210（中心距），P=80 ，板厚1.5 ，穿轴10（轴的两端直径为 10） ，滚轮直径 25mm，滚轮厚度 20mm，设备长度 14 米调节阀采用阀门，调节方式为

17、气动比例调节（10）过渡链板机，型号： SSLBJ-1.7锅底链板机将甑桶翻转下来的粮糟输送至过渡链板机，再由过渡链板机输送至摊凉机。SSLBJ-1.7 的技术要求：（11）摊凉机，型号：TLJ-10内置有 8 个搅拌装置对粮糟进行打散拌匀，同时有 8 个离心风机分别送自然风进行冷却，并设有温度检测传感器，控制系统通过检测到的温度来控制离心风机开启的数量和通风量，从而达到最终的摊凉温度，产生的热汽通过管道和轴流风机集中排出室外。将摊凉好的物料输送至曲粉料斗，加完曲粉后，进行一次搅拌，输送至链板机。(附件中图纸只为方案示意图，不做具体尺寸参考)图 11摊凉机设备名称规格参数电机SEW SA47/

18、T DRS71M4i=128.1P=0.55KW 输出 11r/mimM=310N.m （18）安全系数0.95 轴径25mm链板机链板宽度 625 P=50.8 板厚1.2 穿轴8（轴的两端直径为 8），滚子22.23mm，滚子厚度 20mm，设备长度 1.7 米板材材料304 板2，304 矩形管 100*50*3，304 方管 50*50*2TLJ-10 的技术参数（12）链板机，型号：LBK-5将加完曲粉物料输送至链板机后，再进行一次搅拌，然后将物料输送至不锈钢料斗中，再由行车提取入窖池。(附件中图纸只为方案示意图，不做具体尺寸参考)设备名称规格参数电机SEW SA77/T DRE90

19、M4i=158.45 P=1.1KW 输出 9.6r/mim M=775N.m （10） 安全系数1.6轴径50mm搅拌电机星光传动 SA57 Y71M4，（ i=110.73 功率 0.37KW）板材要求304 板2，304 矩形管 120*60*3，304 方管 60*60*2链板机P=80，链板宽度 1250（中心距） ，板厚1.5 ，穿轴10（轴的两端直径为 10）滚轮直径 25 ，滚轮厚度 20mm，设备长度 10 米不锈钢离心风机奥众HT230（电压 380V 频率 50HZ 转速 2850r/min，角度 AU，风量 4500，风压 1230Pa，电机功率 1.5kw，），风机为

20、 304 材质不锈钢离心风机烟台居正风机功率 7.5KW，电机为外置式的图 12 链板机LBK-5 的技术参数（13）加曲机，型号：JQJ-1.5将袋装的曲粉，通过无破损机，到曲粉料斗中，开启电机下料，通过调节转速（由变频器和称重系统来实现），与链板机的速度关系实现按比例配料。料斗容量 1.5 立方。(附件中图纸只为方案示意图，不做具体尺寸参考)设备名称规格参数电机SEW SA57/T DRE90M4i=67.2P=1.1KW 输出 21r/mimM=330N.m （5） 安全系数0.85 轴径30mm搅拌电机星光传动星光传动 SA57 Y71M4，（ i=110.73功率 0.37KW）板材

21、要求304 板2，304 矩形管 304 100*50*3 ，304 方管 50*50*2链板机P=50.8， 链板宽度 625（中心距），板厚1.2，穿轴8（轴的两端直径为 8），滚子直径 22.23，滚子厚度 20，设备长度 5 米图 13 加曲机JQJ-1.5 的技术参数（14）酒罐，型号：JG-1酒罐共 3 个，分别是回酒暂存罐 1 个、酒尾罐 1 个、黄水回收罐 1 个。（15）热水罐，型号：RSG-1热水罐 1 个，带保温层，供润粮、上甑、水封、打量、等。（16）鼓风排气冷却装置，型号：GFLQ-5.5(选择项)将摊凉机排出来的水汽经过冷凝器冷却后，把含有酒分子的液体回收，减少甚至

22、消除排出的气体的异味。设备名称规格参数设备名称规格参数热水罐全容 3 立方米，带保温层，带高液位保护板材要求304 板3加热器板式热交换器，4 立方米/小时，20设备名称规格参数酒罐全容 1 立方米，带可视玻璃液位和连续液位检测板材要求304 板3设备名称规格参数电机SEW WA30/T DR63L4i=75P=0.37KW 输出 17r/mimM=62N.m （平）安全系数1.15轴径20mm板材要求304 板2，304 方管 60*60*2称重传感器静态传感器（仪表带流量控制，仪表带通讯接口）（17）自然排气冷却装置，型号：ZRLQ-5.5(选择项)将甑同翻转出醅时冒起来的水汽收集，经过冷

23、凝器冷却后，把含有酒分子的液体回收，减少甚至消除排出的气体的异味，并改善生产车间的工作环境。（18）冷凝回收罐，型号：LNHSG-0.5(选择项)将气体冷凝后的液体收集起来。三、电气部分技术说明总体说明系统设计应严格执行相关的国际国内技术标准，系统方案具有先进性、高可靠性、开放、兼容和可扩展性强；系统配置性价比高；系统使用高效易、可操作性强；系统布置合理、流畅、紧凑、美观。根据白酒酿造工艺要求和车间各设备分布特点，两条生产线设置为一个生产车间控制室。自动控制系统满足白酒酿造生产工艺的各项要求。3.2 主要参数：设备名称规格参数冷凝回收罐全容 0.5 立方米，带高、低液位保护板材要求304 板3

24、设备名称规格参数翅片式冷凝器换热面积 600 平方板材要求304 板混流风机SWF(A)-I，5.5KW,风量 3420627174 立方米/小时翅片式冷凝器换热面积 800 平方板材要求304 板混流风机SWF(A)-I，5.5KW,风量 3420627174 立方米/小时现场检测参数的传感器误差0.5%(特殊要求除外)；温控点的温度控制精度0.3；执行机构阀、电机误动作率1/10000。总自动控制系统与各设备子系统通过 PROFIBUS-NET 现场总线建立通讯。将生产中的全部独立成套的系统及非自动控制的其它电气设备通过传感器送入控制室，实现三维动态模拟显示并监测其运行状态。3.5 控制室

25、的计算机参数，可接入互联网及通信系统，实现监控。3.6 系统设计3.6.1 先进性本系统硬件部分采用目前最可靠的西门子 PLC、工控机、触摸屏作为控制核心，以及基于 PROFIBUS-NET、RS485、工业以太网等现场总线技术构建的分布式控制系统结构部分基于先进的工控组态国家仪器公司的“LabVIEW”，并结合我校在发酵过程控制应用中长期积累的先进控制算法进行系统的组态和二次开发，控制能完全适合白酒生产工艺要求。控制模块加入了固态发酵过程制与优化。智能控制子系统，支持用户进行白酒生产的智能控3.6.2 可靠性高该系统所有仪器仪表、PLC、工控机及阀门、变频器等执行机构均采用企业或国内知名厂家

26、产品，上位机与 PLC 及所有现场设备采用 PROFIBUS-NET、RS485 现场总线方式通信，不仅提高了数据传输的精度和能力，而且布线少，容易。所有自控部分均有转换手动操作开关，可以进行人工干预切换，保证在任何情况下系统的可靠性。3.6.3 经济性好整个系统结构紧凑，元器件布置合理，并结合使用多种现场总线技术，在保证系统完整性及可靠性的同时大量节省走线距离。对于现场分散的温度、压力采集点，根据距离及设备的联系分散成若干个 NET 子网络，通过 ET200S 进行连接，最终通过 PROFIBUS-NET 总线和主 CPU 及工控机连接。3.6.4 可扩充性强本系统采用三层结构：生产现场、控

27、制室和远端层。底层的所有现场设备通过 PROFIBUS-NET 及 RS485 现场总线技术与控制室内 PLC、工控机连接，而上层的远端层又通过工业以太网技术实现对控制室的数据访问，因此便于系统扩展。3.6.5 可性强采用集散控制和现场总线技术的分布式递阶结构。底层传感器与智能仪表和PLC 间，PLC 和工控机间均采用现场总线的方式连接，简化了系统结构，并可随时更换，不影响生产。系统具有软硬件自功能，故障查找与维修的工作量少，便于。3.7 系统简介控制系统分为管理级、级，管控的综合系统。根据白酒发酵生产工艺的特点，结合一般的 CIPS 和 CIMS 结构模式，将控制系统模型分为三层：生产现场、

28、控制室和远端层。3.8 生产现场生产现场处于整个控制系统的最底层，包括各类传感器及阀门、泵、电机等执行机构。现场各传感器压力、液位、重量、温度等信号后经变送器转化为4-20mA 电流信号后送至 PLC 及工控机处理，并根据白酒生产工艺要求实时控制阀门、泵、电机等执行机构，为确保整个系统的安全可靠，现场同时设有手动干预功能。3.9控制室控制室内设有一台西门子工控机，对整个白酒生产工艺流程实时，在整个控制系统中其作用最为关键。本系统为计算机配置西门子 CP5621 卡及RS485 串口卡，并通过 PROFIBUS-NET 及 RS485 现场总线技术连接所有 PLC 及智能仪表，所有的信号均先上传

29、至主控计算机，以三维动画形式动态模拟现场发酵生产状况，实现多控制，形象真，用户可通过控制室计算机界面全方位实时了解整个白酒酿造过程运行状态。3.10 远端远端据互访，管理层是为企业管理专门设立，系统通过企业局域网可完全实现数可在远端的总工办或会议室内控制室所有工控机，了解所有现场参数，并对生产车间中所有设备及执行机构实现控制。系统全面支持互联网技术，将用户程序完全发布到互联网，无论管理在全球任何地方，只要使用 PC 接入互联网，在浏览器的地址栏中，输入服务器的IP 地址，通过口令及安全验证后即可实现异地。3.11 系统框图根据白酒生产工艺要求及特点，结合近年来高速发展的计算机控制技术，设计了一

30、套发酵控制系统，其总体设计方案如下图所示，首先，由安装在现场的各类传感器包括压力、液位、以及重量、温度等信息，经变送器信号转换后传递给 PLC，在接受到的数据后，PLC 通过 PROFIBUS-NET 现场总线上传至上位机。其中部分需要现场仪表方式显示的信息，如蒸汽压力、出酒温度、摊粮温度等，可直接通过智能仪表的 RS-485 总线接口传递至工控机。工控机及 PLC 可根据接收到的用户指令和预设的控制任务，直接控制现场各类泵、阀门、电机等执行机构。3.12 控制方法控制系统由西门子工控机、西门子 S7-1500 系列 PLC、触摸屏、智能仪表、各类传感器和执行阀门、电机、丹变频器等组成，系统运

31、行时，传感器重量、温度、料位、流量等信息；上位机基于 LabVIEW 开发编写，通过以太网卡和 RS-485 串口分别PLC 和智能仪表中的数据，对数据进行处理后将结果实时地显示在上位机界面，并将数据存于的数据库中，完成对阀门、电机开关情况、料液各参数变化走势等作统计分析、绘制图表等工作，用户根据工艺流程需要预设控制任务和电机启停优先级，实现对现场工段工艺参数站可实现自动、手动互相切换。和事故，以及对阀门、电机等执行器的控制。控制系统能通过传感器所的信息以三维动画形式动态模拟现场生产状态，实现多媒体控制，使用户更加直观地实时了解生产情况。另外，系统还通过 NI 集成的 WEB 发布技术为异地管

32、理提供，同时，本系统还具备故障自功能，一旦发生故障，立即提示，并通知班次、车间，有效地保证了系统的可靠性及稳定性。生产现场配有手持平板电脑，可通过其定制开发的控制应用程序（APP），基于TCP/IP 协议的方式和控制室内的工控机通讯，实时生产运行情况，及查看数据报表；并通过无线的方式控制所有现场设备及上甄机器人的启停动作和运行频率，在设备发生故障或其他突况时，在平板电脑上能立即终止相应设备的运行。同时，所有发酵过程中的数据都能保存在数据库中，能自动生成报表；酿酒生产数据库能够和我公司 SAP 数据库进行无缝对接，为贵公司精细化管理打好基础。所有产线控制方案要求，上位机集成在同一个局域网内，同时

33、能相互及数据备份，以保证任意一台电脑发生故障，其他备用电脑均能无缝对接：（1）现场设备控制均采用西门子 PLC 的控制方案，并采用 PROFIBUS-NET 的总线方式与上位机通讯，所有开关量及模拟量的输入输出点地址分配相同；（2）现场所有仪表（包括智能仪表、称重传感器仪表）、丹变频器及机器人与上位机通讯的方式均采用 Modbus-RTU 的总线方式，同时，保证所有相应仪表的地址设置均相同。（3）上位机均采用数据库。NI 公司 LabVIEW 定制开发，数据库均采用SQL每条浓香型白酒酿造设备控制系统包括：称重系统行车出醅：发酵成酒醅，通过行车抓斗运送到网带机的进料斗内，采用托利多的重量传感器

34、计量，通过电机带动混料辊运转均匀地添加到上；网带机的输送带针对目前粉粮、稻壳采用皮带秤的计量方案，而曲粉和酒醅的重量则采用子秤的方案，因此同一车间存在多种计量方式、不同厂家的整合和衔接电，拟采用以下技术方案：目前现场总线的方式及概念早已在工业自动化领域广泛应用，因此可要求最终所采用的称重传感器或仪表必须配备 RS485、Profibus-NET、TCP/IP 以太网协议等现场总线中的一种，如果条件允许最好使用同一种现场总线的方式，这样所有酒醅、粉粮、稻壳、曲粉的称重数据均可以通过数据传输的方式上传至中控室计算机中，最终再处理；而二楼集中供料系统计算机则是通过局域网的方式采用 TCP/IP 协议

35、获取一楼控制计算机中所的实时重量数据。人工配料：粉粮及谷壳通过根据工艺配比要求，通过称重与酒醅搅拌均匀。首先，酒醅料斗下安装有称重传感器，中控室计算机通过 RS485 通讯方式和传感器仪表互联，实时当前料斗中余料情况，并以酒醅的物料流速为基准（给酒醅网带设定一个频率常量），实时自动调节粉粮及稻壳的网带电机频率，以调整其物料流速。系统自动实时网带电机频率及物料流速，并对比经验库中的频率和流速对应关系，在料仓中余料充足的情况下，自动判断物料是否有搭桥现象，并提示；如若酒醅出现搭桥现象，将自动根据实时的酒醅流速调整粉粮及稻壳的流速，以保证配料的准确性，并在搭桥持续一定时间后仍没有改善的情况下，自动停

36、止整个上甄输送系统。在现场和计算机均有出料电机的启停按钮，出料速度目标值，可以在计算机中设置，手动状态可以单独启停，用于测试；若在自动状态下：所有网带电机同时启停，并按工艺配比要求自动控制出料电机转速，当称重料仓内的料重量低于设定最小量示，需要立即补料，自动停止上甄系统。3.13.2 输送系统警提网带输送机：输送机和搅拌，可以在计算机和现场分别单独控制启停，若任一电机出现故障将在计算机中进行混合均匀后的物料通过，并停止整个配料输送系统；输送机输送至上甑送料机的料斗中，现场有可以手动启停电机的按钮，自动情况下，上甄电机启停根据机器人给定的启停信号自动控制。在甑桶蒸汽进口处安装有压力传感器，实时检

37、测蒸汽气压；并通过 RS485 通讯方式传输给机器人自动装甑系统上位机，同时，根据其发送过来的目标气压值实时自动调节蒸汽调节阀开度大小，以满足装甑工艺要求。由于甑桶的垂直度不好可能直接导致机器臂的损坏，所以一方面甑桶翻转采限位双保险的方式，另一方面需要机器人利用其相机成像及机器视觉相关算法判断甑桶的垂直度情况。另外，在装甑过程中，系统根据工艺要求定量注入黄水、酒尾及热水。在布料装甑完成以后，根据机器人给定的完成信号，自动控制移盖及提盖电机完成甑桶落盖动作，并自动打开桶盖上的喷水阀门，完成桶盖边沿及桶盖和冷凝器接触处的水封。甑桶盖未合上的时候，盖上的喷热水电磁阀不能动作；翻转，移盖，提盖三台电机

38、逻辑连锁，以免发生误操作；计算机3.13.4 蒸馏取酒运转的状态。布料之前黄水及酒尾由泵从甑桶的一端轴头打入到桶体底部，打开蒸汽阀门，蒸汽由桶体的另一端轴头进入下部蒸汽室，当混合料达到额定容量时，移动桶盖与冷却器和桶体准确对接进行蒸酒，酒蒸汽通过管道进入冷却器冷凝流出到储酒罐。冷却器： Pt-100 温度传感器测量酒温，所测得的温度信息现场有仪表显示，通过RS485 通讯方式反馈给上位机，上位机通过进而控制冷水流速，以稳定出酒的温度。智能算法来控制冷水调节阀开度大小，翻转卸料：蒸酒完毕后，先打开锅底排污阀将锅底污水排出（换用气动球阀，现场手动给信号），并打开桶盖一段时间后，翻转甑桶，将粮糟倾倒

39、在网带输送机上，输送到摊凉机内。在现场和计算机中都可以启停网带和搅拌电机，其变频的速度可以在现场和计算机中进行调节，电机故障在计算机中可以看到提示。3.13.5 摊凉加曲摊凉：粮糟达到摊凉要求时，从摊凉机的输出端输送到网带机上。现场和计算机均可以实现输送机和搅拌电机启停，输送机的速度大小可以通过现场的按钮调节或在计算机中调节。喷水雾电磁阀间断型启动，间断时间可以在计算机中设置，其启动停止可以在现场实现。摊凉机上装有 8 台工频风机，1 台变频风机，摊粮网带中间及尾部设有 2 个测温点，通过红外线测温控制变频风机的速度大小及运行的台数，各个电机的启停状态，可以在计算机中。（红外测温点的安装位置现

40、场待）加曲：粮糟在过程中由加曲机通过称量传感器计量后将曲定量地加到粮糟上；并根据摊粮网带速度大小自动控制曲粉出料速度，（现场调试时再确定其对应关系）当称重料仓内的料重量低于设定最小量时，有提示，需要马上补料，否则达到设定的时间，将停止加曲电机、网带和摊凉机输送带电机；当任意电机出现故障时，将停止加曲出料电机、网带和摊凉机输送带电机，从而保证配料配比的准确性。3.13.6 行车入窖：加曲后的粮糟搅拌均匀后输送到尾端的料斗中，再由行车抓斗抓取入窖池内发酵，由于尾端料斗料满后需要人工切换，所以整个摊粮输送系统现场有暂停和恢复按钮。3.14 硬件本浓香型白酒酿造自动控制系统包含润粮系统、上甄系统、蒸煮

41、馏酒系统、摊粮加曲系统、两套独立的机器人自动装甄系统及水蒸汽收集处理系统；其中润粮系统、上甄系统、蒸煮馏酒系统、摊粮加曲系统、水蒸汽收集处理系统包含共 70 台电机、6 台输送泵、54 只角座阀、9 只调节阀及压力、温度、液位、重量等各类传感器若干，全负荷工作系统功耗约 85KW，另外 2 套独立的机器人自动装甄系统，每套功耗约 15KW，因此整个系统功耗约 120KW。控制系统硬件由西门子 S7-1500PLC 及工控机作为控制，在相应监测点设置各类传感器温度、液位、压力、重量等信息，各控制点安装电机作为执行器件。系统设手、自动切换功能，可根据不同需要选择工作方式。车间控制室设有西门子工控机

42、，PLC，显示器和若干仪表控制柜。3.14.1 工控机工控机上配有 19201080 分辨率的显示器可灵活形象地显示所有生产和整个自控系统的工作情况，如工艺流程、控制、历史数据及图表，还可以用于介绍公司情况，酿造工艺，操作章程等。工控机上插有光隔 RS485 串口卡及以太网卡，用于与智能仪表、变频器、机器人控制系统、西门子PLC 通信等之间的通讯连接。3.14.2 PLC所有参数可通过 PLC 和工控机显示屏界面调整，其 PLC 程序的变化可改变现场的预设参数，工控机不影响PLC 运行，PLC 运用西门子S7-315 进行程序控制，模块式控制器使用户在组态系统时具有额外的灵活性，具有更强的处理

43、能力和较大的 I/O 容量。具体数量及规格信号如下：TP700 Comfort6AV2124-0GC01-0AX0台5安装导轨 S7-1500，530 mm6ES7590-1AF30-0AA0个1CPU 1513-1 PN6ES7513-1AL00-0AB0个1卡，4 MB6ES7954-8LC02-0AA0个1数字量输入，DI 32x24VDC HF6ES7521-1BL00-0AB0个8前连接器，螺钉端子，40 针6ES7592-1AM00-0XB0个243.14.3 低压元器件及变频器所有电机控制相关低压元器件均采用施耐德品牌，而变频器则采用丹体数量及规格信号如下：品牌，具断路器（总空开

44、）200A 带操作手柄套1正泰断路器3P D10A台20正泰断路器1P D10A个4正泰断路器2P D10A个3正泰马达开关 (加 1 常开 1 常闭)(4-6.3A)个18正泰(2.5-4A)个12正泰(1.6-2.5A)个7正泰(1-1.6A)个22正泰交流接触器9A个68正泰中间继电器线圈DC24V个55正泰端子普通端子 2.5个1500接地端子 2.5个100端子短接排 2.5个30挡板个80固定器个200变频器1.5KW（VLT2900 系列）台8丹0.75KW（VLT2900 系列）台8丹负载电源 PM 190W，120/230 V AC，24 V DC，8 A6EP1333-4B

45、A00个2系统电源，PS 25W 24V DC6ES7505-0KA00-0AB0个1数字量输出，DQ 32x24VDC/0.5A ST6ES7522-1BL00-0AB0个7IM 155-6 PN ST，带服务器模块和总线适配器 2xRJ45 (6ES7193-6AR00-0AA0)6ES7155-6AA00-0BN0个3TM SIWAREX WP321 电子称重模块7MH4138-6AA00-0BA0个3BU A0 型，16 个直插式端子，2 个单独馈电端子（数字量/模拟量，最高 24VDC/10A）6ES7193-6BP00-0DA0个3安装导轨 S7-1500，830 mm6ES759

46、0-1AJ30-0AA0个1IM 155-5 PN ST6ES7155-5AA00-0AB0个1模拟量输入，AI 8xU/I/RTD/TC ST6ES7531-7KF00-0AB0个5模拟量输出，AQ 4xU/I ST6ES7532-5HD00-0AB0个4通信模块，CM PtP，RS422/485，高性能型6ES7541-1AB00-0AB0个1Profinet 网络电缆6XV1840-2AH10个200Profinet 网络接头6GK1901-1BB10-2AA0米203.14.4 传感器对酒醅、曲粉均安装重量传感器，实时检测各料仓，及物料下料速度，并在计算机中进行；在甑桶冷凝器原酒出口处

47、安装 Pt-100 温度传感器，用于检测出酒温度，并实时控制冷凝水阀门开度大小，从而达到控制出酒温度的效果；而蒸汽管道处安装有耐格压力传感器，实时检测甄锅内压力大小，并通过开度大小，从而达到馏酒工艺要求。自动控制蒸汽调节阀在摊凉机中部及尾部分别安装有红外温度传感器，通过非接触的方式实时测量摊粮机上物料的温度，并实时控制变频风机的速度大小，从而达到摊粮工艺要求的目标温度值。另外在热水罐上安装有 PT100 温度传感器，实时检测热水罐水温，同时在黄水罐及酒尾罐上均安装有液位传感器，检测罐内液体液位高度。具体数量及规格信号如下：另外针对机器人系统对甄锅垂直度要求较高，同时由于限位开关不能保证长期动作

48、的稳定性及精准性，系统拟在上加装 RION 公司 LCA341A 继电器输出型倾角开关，LCA341A 是 RION 公司集成芬兰控制单元，针对水平安全与调平检测相关行业应用而开发的数字双轴倾角开关，内置继电器输出电路。用户可自行设定角称重传感器0745A-0.55T只80745A-2.2T只8杆式液位计0-1.2m只3E+H红外温度OS137-2-MV-C只8OMEGA温度传感器PFQ 系列只7耐格压力传感器HH 系列只4耐格涡街流量计8600DF010SK1N1D1M5CM只4电磁流量计DN15只3E+H度仪只4帕流量积算仪SXL-EA台4宇电液位开关NCS-M 系列11耐格限位开关ZCMD21只32施耐德倾角开关HCA131A只4瑞芬科技油水分离器GFR30