用户中心

资讯 > 应用案例

酿酒厂在保持传统的同时,升级控制系统

作者:Ken Keiser, Siemens公司2011.09.20阅读 4760

  自1880年以来www.cechina.cn,Four Roses公司生产的Bourbon威士忌以其芳香、醇厚的口感在威士忌爱好者中深受赞誉。几十年来www.cechina.cn,这家威士忌酒厂几经易手和变迁。在酿酒全面被禁的那段时期CONTROL ENGINEERING China版权所有,该厂仍被允许继续生产作为医学用途的Bourbon威士忌,因而成为了当时仅有的六家酿酒厂之一。

酿造完成的Bourbon酒由罐车运送到酒窖中。它们在酒桶中将会待上5至20年。

  如果你走进位于美国肯塔基州Lawrenceburg市的Four Roses酿酒厂与工人们聊上几句,你就会明白对于这家酒厂而言,有一件事情是亘古不变的:对于品质的狂热追求以及对于生产优质Bourbon威士忌的自豪感,这一点自酒厂由Paul Jones创办以来就传承至今。
  Four Roses声称自己是唯一一家将5种独有的酵母菌株与两套独立的酿造流程相结合、能够生产出10种不同配方并且是纯手工酿造的Bourbon酒的厂家。每种配方酿造的Bourbon威士忌都拥有独特的芳香、风味和气质。
  对于Four Roses的酿造流程总监Ryan Ashley而言,当务之急是确保生产流程的连贯性和一致性以及产品质量。他说,自1999年以来,他们采用了一套APACS+自动化系统。虽然该系统的控制器、I/O、软件、以及HMI都运转正常,但是当公司意识到这些软硬件即将被逐步淘汰时,他们认为是时候向一套全新的平台转移了。
  升级是为了更美好的将来
  酿酒厂自动化系统的 “改朝换代”战略自2008年正式拉开了帷幕。他们将系统升级到Siemens PCS7 DCS的同时,依然保留了原有的控制器、I/O以及现场布线。原先的HMI由一台PCS 7/APACS+ OS HMI所取代,Four Roses在不更换应用程序的情况下可以继续使用原先的控制器。Ashley说:“将PCS 7/APACS+ OS置于APACS+控制器之上的方案为我们节约了数以千计的开支。与此同时,我们还为下一步升级——用PCS7控制器取代现有控制器——扫清了障碍。”

酿酒控制室显示蒸馏器和倍加器的状态。当酒精离开倍加器时,其纯度约为140度。

  2010年,Athley安装了Siemens 公司的APACS+ DP I/O Bus Link。它允许Four Roses对现有的控制器进行升级的同时继续使用原先的I/O模块以及现场布线。这一方案使得公司花在平台转移上的时间降至最短并且缩减了成本。这样做显然能够节约布线成本CONTROL ENGINEERING China版权所有,但是还必须考虑到知识产权方面的问题。Ashley能够继续使用原先的控制策略,这意味着现有的控制回路仍然可以工作。这就节约了大量的工程成本。

原有的APACS+ I/O集成在DP/IO Bus Link组件上,能够连接到PCS 7控制器上。整套移植方案希望尽可能多地保留原有设备。

  如今,Four Roses在转移到PCS 7 DCS平台之后过程控制能力得到了增强,包括灵活性方面的提升以及将多点扫描的速率提高到10ms。本次革新还带来了更强的容错能力、更灵活的模块冗余度、更高的安全性(不采用冗余的情况下可以达到SIL 3),集成了资产管理功能、安全总线以及以太网技术。
  Ashley表示,当我们对I/O Bus Link作了升级之后,酿酒流程中的每个步骤都由PCS 7 DCS实现了自动化。操作人员可以在一个中央控制室和两个工作站对酿造流程实施控制,它们位于系统的不同层次上。Ashley说:“自1888年以来我们就生产同一种Bourbon威士忌,我们希望保持住一贯的工作方式。我们的一部分操作人员已经在这儿干了40多年了。因此,重要的是让他们感觉到控制系统的改变是一个不成问题的问题,而我们不会放过任何一处细节。每一处工作站内,屏幕上显示的内容在安装总线的前后是完全相同的。”
  酿造享有盛誉的Bourbon威士忌
  Ashley说:“一方面发酵的过程需要人工开启和关闭几道阀门,另一方面操作人员通过DCS对谷物输送、研磨、烹煮、温度、搅拌过程实施控制。每项过程都与PCS 7紧密联系。”酿造过程的第一步是将谷物、麦芽以及黑麦烹制成两种不同的糊状物。他补充说:“在Four Roses的黑麦糊中,黑麦的比例相比于其他厂家更高一些,从而赋予了最终产品更多的辛香味。这些谷物经过烹制后所产生的淀粉和碳水化合物能够在之后的过程中被酵母分解。我们将温度保持在212至146F(华氏度)之间,从而能够激活一种谷物中特有的酶,并最终生成淀粉。淀粉是一种分子链较长的碳水化合物或糖类,在生产过程的后期将会被酵母所吞食,从而产生酒精。”
  糊状物经过冷却之后将被放入柏木制成的发酵桶内,并同时添加5种不同的酵母菌株。Ashley说:“酵母是一种活体有机物,只有在特定的温度和环境下才能生存。因此,我们必须控制好温度并调配好谷物与水的比例。”发酵的副产品是或浓厚或稀薄的酒糟。酒厂将这种具有强酸性的稀薄的液体倒回到发酵桶中用于调节pH值。四天之后,糊状物经过发酵之后酒精浓度将达到8%到10%(成为了蒸馏的啤酒)。接下来,糊状物将会经过一个筒型蒸馏器被倾倒到平板上。在糊状物下降的过程中,蒸馏筒内的蒸汽会穿透带有小孔的铜板并将汽化的酒精带到蒸馏器顶部。蒸馏桶内的蒸汽冷凝之后将会形成纯度在132度左右的清洁酒精,然后酒精会进入一个倍加器,将纯度提高到140度左右。随后,蒸馏物内会加入去矿物质水,将纯度降低到120度。最后,蒸馏物将被倾倒入内壁烧焦的橡木桶内在那里待上5到20年,具体时间由最终的产品类别所决定。
  新型DCS的优势
  APACS+控制器上的配置可以通过移植工具被转移到PCS 7控制器上。对Four Roses而言,这样做有助于加快转移速度,省去了人工配置的步骤,而且提高了配置转移的准确性。
  据Ashley称,“DCS升级带来的最大益处在于,当我们需要查找数据、做修改、添加或改变屏幕上的显示内容时,编程界面显得更友好。”由于他本人不是一个编程人员,因此这一点对他特别有帮助。他说:“我可以提出,把这个用仪表盘显示控制工程网版权所有,把那个用图形化显示,查找并显示一些项目的历史数据。这使得我们能够改进质量并增加产量,还有助于我们将生产标准保持在必要的水平。你所要做的就是点几下鼠标、输入你的变量,然后就可以‘袖手旁观’了。PCS 7的接入能力与APACS+相比先进了不少。我可以很方便地在家中接入系统。这一切为什么会实现,又是怎么实现的呢?真是难以想象。”
  随着新系统的服役时间一天天地增长,Ashley对新系统所带来的体验相当满意。他反映说:“我们的系统无论是在过去还是目前都能够完美地工作。但如今,我们拥有了最新的、支持最全面的软件,却感觉不到任何的不适应。”
  翻译:翁思健

版权声明:版权归控制工程网所有,转载请注明出处!
联系厂商

通过本站与本文涉及的厂商 西门子(中国)有限公司数字化工业集团 联系,本站注册会员请登录后填写更便捷。 登录注册

  • 您的姓名:
  • 单位名称:
  • 联系电话:
  • 电子邮件:
  • 我想得到贵公司详细的技术资料
  • 我想得到贵公司的价格信息
  • 我想让贵公司销售人员和我联系
  • 我想让贵公司技术支持人员和我联系
其他意向:

频道推荐

关于我们

控制工程网 & CONTROL ENGINEERING China 全球工业控制、自动化和仪器仪表领域的先锋媒体

CE全球

联系我们

商务及广告合作
任小姐(北京)                 夏小姐(上海)
电话:010-82053688      电话:18616877918
rendongxue@cechina.cn      xiashuxian@cechina.cn
新闻投稿:王小姐

关注我们的微信

关于我们 | 网站地图 | 联系我们
© 2003-2020    经营许可编号:京ICP证120335号
公安机关备案号:110102002318  服务热线:010-82053688