黄酒发酵智能控制系统的应用研究

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黄酒是我国的国粹,酒精度数低、口感好、营养价值高。由于传统的观念,目前大部分黄酒发酵仍然是传统自然发酵,手工作业,跟不上科技的进步。如何改变自动化程度低、技术装备落后、生产规模小的现状,是本课题提出的原因。在不改变黄酒品质的前提下,通过研究黄酒发酵新工艺,提高生产自动化水平、提高生产效率,增强控制的智能化,是本文的研究重点。本文通过对新发酵工艺的研究,设计了一套基于LabVIEW、西门子PLC、现场总线和智能检测仪表的黄酒发酵控制系统。系统用LabVIEW编写上位机程序,实现了温度、PH、溶氧等参数控制、生产过程监控、历史及实时数据查询、故障报警等功能;用PLC作为下位机,实现对现场参数的采集、现场设备的控制;系统通讯基于现场总线技术。在研究黄酒发酵过程的基础上,深入研究了温度对发酵控制的影响,重点分析了黄酒前酵温度的特性及其对发酵控制的影响。针对发酵罐温度控制具有非线性、参数不稳定、难以建立精确数学模型的特点,论文结合模糊控制理论和神经网络控制理论,提出一种基于自适应模糊RBF网络的温控方案,实现了在线整定PID控制参数。本文采用西门子PLC的SCL高级编程语言,实现了模糊RBF-PID算法在PLC控制器上的应用。通过仿真和系统的实际运行,与传统PID温度控制比较,采用模糊RBF-PID算法能够较好的控制温度,控制曲线更符合黄酒发酵工艺曲线,提高了控制精度。结果表明该方法是有效的,具有一定的实用价值。
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