

高品質的葡萄酒釀造自動化控制系統(tǒng)
澳大利亞葡萄酒制造商和出口商Yalumba公司開始調試Moppa新釀造車間的自動化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了羅克韋爾自動化的集成架構。
Yalumba是澳大利亞歷史*悠久的家族式葡萄酒釀造公司,也是該國*大的葡萄酒出口商。Angaston葡萄酒釀造廠于1849年在澳大利亞南部Barossa峽谷成立。*近,Yalumba公司需要對傳統(tǒng)的Angaston釀造廠進行改造,增加其加工能力。例如,Yalumba公司建立的Moppa葡萄酒釀造車間,主要生產該公司*受歡迎的OxfordLanding和其他桶裝酒。
Yalumba公司非常注重環(huán)保,在Moppa釀造車間采用了*先進的釀造工藝,*新及****的工業(yè)生產液流方法。
經過兩年多的緊張施工,2005年1月Moppa釀造車間開始進行生產。該車間*重要的目標就是達到年處理30000t葡萄的能力,通過高精尖的自動化控制系統(tǒng),實現(xiàn)連續(xù)生產。
為了確保自動化系統(tǒng)能夠在Angaston釀造廠長期、穩(wěn)定運行,Yalumba公司選擇羅克韋爾自動化的集成架構作為Moppa釀造車間的**集成化控制系統(tǒng)平臺。南澳洲工業(yè)工程集團CAMMS為其提供了交鑰匙的電氣及工業(yè)控制系統(tǒng)解決方案,經過七個月的施工,*終取得了成功。
保持不同季節(jié)產品的一致性
現(xiàn)在,隨著**批白葡萄酒在倫敦成功上市,Moppa釀造車間已經達到了它的生產目標。據Graue先生介紹,其關鍵的秘訣在于,自動化的工業(yè)生產液流控制能夠確保葡萄在*佳環(huán)境下發(fā)酵,并提供較大的產量。特別是在每次加工時,都能準確地控制發(fā)酵率,減少氧化,這兩個關鍵因素在很大程度上都取決于對溫度的控制。
Yalumba公司服務經理PeterGraue先生負責維護Angaston釀造廠及Moppa車間的自動化加工系統(tǒng)。
據他介紹,根據Yalumba公司的觀點,只有良好的生產環(huán)境和*先進的釀造技術結合在一起,才能生產出一致的產品,一種新的、****的工業(yè)生產液流方法。
在加工流程開始的時候,通過三個之一的漏斗將葡萄注入、壓碎,然后將葡萄汁、葡萄皮與種子混合。在這一過程中,必須要通過三個之一的強制冷卻器將溫度降低到12℃。為了生產白葡萄酒,需要在發(fā)酵前,經過三個步驟將葡萄汁萃取出來,與葡萄皮和種子分離;相反,如果要生產紅葡萄酒,需要將葡萄汁與葡萄皮一起發(fā)酵。對于這兩種葡萄酒,需要將寶貴的果汁/酒排干,確保能夠在**、三步萃取出相應的產品,用于進一步的加工與存儲。
隨處都是SCADA
在Moppa釀造車間,自動化控制系統(tǒng)扮演著極其重要的角色。通過CAMMS的設計,該系統(tǒng)能夠滿意地執(zhí)行眾多加工流程,而且還可以將葡萄酒制造商的經驗應用到系統(tǒng)中,達到滿意的目標。
目前,Yalumba公司已經完成了Moppa釀造車間的調試工作,使它能夠進行連續(xù)生產。 這應該歸功于采用了基于羅克韋爾自動化集成架構的控制系統(tǒng)。
該系統(tǒng)的主用戶操作界面由全冗余的監(jiān)視控制和數(shù)據采集(SCADA)服務器承擔,擁有5臺現(xiàn)場客戶端,運行RockwellSoftwareRSViewSE監(jiān)控版軟件。操作員可以通過SCADA系統(tǒng)控制加工液流速度,釀造進度,監(jiān)視整個車間的運行狀態(tài)。同時,SCADA系統(tǒng)還與Yalumba公司自己的“釀酒管理系統(tǒng)”集成在一起。這是一種非商用的數(shù)據庫,存儲所有葡萄酒的分類標簽。
利用RSViewSCADA終端和眾多安裝在現(xiàn)場的PanelViewPlus人機界面(HMI),操作員可以在更廣的范圍內,使用統(tǒng)一的界面,通過RSViewSE服務器,對現(xiàn)場進行監(jiān)視和控制。從編程的角度來看,在集成架構中采用了通用的開發(fā)環(huán)境,所有基于羅克韋爾自動化的應用軟件都支持FactoryTalk數(shù)據共享模型。FactoryTalk允許一次創(chuàng)建數(shù)據標簽(比如在RSViewStudio或者RSLogix5000中),就能夠立即在集成架構其它應用軟件中使用。
根據CAMMS項目工程師JohanSnyman先生的介紹,通過這種共享數(shù)據標簽的功能,在很大程度上節(jié)省了軟件的開發(fā)時間。“在SCADA系統(tǒng)和PLC編程軟件中,我們只有一個標簽數(shù)據庫”,他說,“創(chuàng)建的任何標簽都能夠立即作用于每個地方。無需進行導出、導入、連接和等待操作。從*開始,我們就實現(xiàn)了控制程序和人機界面的并行開發(fā),一點兒時間都沒有耽誤。”
強大的靈活性
多達10臺Allen-BradleyControlLogix可編程自動化控制器(PAC)能夠勝任多種任務,包括順序控制、過程控制和驅動控制,不僅可以連接Allen-BradleyPowerFlex變頻器,用于對給進機、壓榨機、攪拌器進行監(jiān)視和控制;還能進行PID溫度控制、含糖量和酵母細胞監(jiān)視。ControlLogix還控制著Moppa釀造車間的冷卻車間——控制所有加工階段的溫度。三臺液氨壓縮機和一臺循環(huán)泵負責將液氨注入到強制冷卻器中,用于冷卻發(fā)酵罐。該控制系統(tǒng)需要根據發(fā)酵率對應的冷卻量,按照優(yōu)化的比例進行壓縮。
為了將所有自動化系統(tǒng)連接在一起,Moppa釀造車間采用了集成架構中的三層通信網絡,它們都采用相同協(xié)議,從而允許數(shù)據在整個工廠中無縫傳輸。在監(jiān)控層,采用遍及全廠的EtherNet/IP網絡,將SCADA服務器、客戶端和每個ControlLogixPAC控制站連接在一起;ControlNet通信網絡用于高速、點對點數(shù)據交換和輸入/輸出I/O數(shù)據的傳輸;在設備層,由DeviceNet網絡負責傳感器、執(zhí)行機構等設備的通信。
協(xié)作開發(fā)
為了方便現(xiàn)場安裝和調試,將設備運到現(xiàn)場之前,CAMMS在自己的工廠完成了所有電氣配線和控制柜的安裝,并通過了**的工廠驗收試驗和預調試。
“這一項目成功的關鍵因素之一在于協(xié)作開發(fā)”,Snyman先生解釋道,“我們與Yalumba公司以及其他設備供應商密切合作。例如在冷卻車間,我們需要將他們的設備與我們的控制系統(tǒng)集成在一起。”
CAMMS作為羅克韋爾自動化的系統(tǒng)集成商,選擇該公司提供控制平臺,具有另外一項優(yōu)勢。“我們知道,羅克韋爾自動化的技術非常標準,適合所有OEM設備的需要——即便是有些OEM廠商采用了其他品牌的設備”,Graue先生解釋道,“我們所有的技術人員都熟悉羅克韋爾自動的產品和技術,它不僅便于使用,而且CAMMS和羅克韋爾自動化都能夠在澳大利亞南部提供本地技術支持。”
“綠色”的釀造廠
Graue先生非常自豪地稱贊Moppa釀造車間是“綠色”工廠,不僅僅因為采用了新的設備,更為重要的是新生產工藝十分環(huán)保。通過負荷避峰方法,提高了冷卻系統(tǒng)的運行效率,降低了能源消耗和費用。同時,熱循環(huán)后的液氨將用于加熱水,沖洗各種存儲罐。另外,Moppa還擁有全套污水循環(huán)再生系統(tǒng)。
在Graue先生看來,Moppa釀造車間之所以能夠實現(xiàn)連續(xù)生產,羅克韋爾自動化集成架構起著重要的作用。他說,“通過這套SCADA系統(tǒng),操作員可以實時查看各種趨勢圖。在需要的時候,我們能夠撤銷指定的加工批次。”
Graue先生補充說道,這套系統(tǒng)為Moppa釀造車間的**自動化奠定了基礎。他們將在今后也選用這樣的系統(tǒng)?,F(xiàn)在,Yalumba公司的造酒工藝不僅能夠滿足人們的口感,而且能夠進行大規(guī)模的生產,讓全世界的朋友都能享用他們出品的白葡萄酒和紅葡萄酒。