Варим пиво по умному

Дмитрий Кудрявцев, ведущий специалист предприятия «Экомаш»,
Виктор Севрюков, главный технолог предприятия «Экомаш».


Обязательным условием высокого и стабильного качества пива является постоянное и точное соблюдение параметров технологических процессов на всех этапах приготовления. В большинстве случаев выполнить это условие достаточно сложно ввиду наличия либо устаревшего оборудования, либо отсутствия высококвалифицированных специалистов.
Одним из основных решений в обеспечении указанных условий является включение в процесс производства пива автоматической системы управления и контроля технологического процесса (АСУ ТП), что позволяет с оптимальной производительностью, высокой точностью и стабильностью соблюдать технологию приготовления пива на всех этапах, начиная с приёмки солода и заканчивая отпуском готовой продукции на линии разлива, а так же вести учёт расхода солода, дрожжей и других расходных материалов.

Принципы построения системы.


Структурная схема автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) представлена на рис.1. Система построена по трёхуровневой иерархической схеме. На верхнем уровне помещён управляющий компьютер он же выполняет функции сервера АСУ ТП, на который сведены: пульт управления оператора цеха приготовления, пульт контроля лаборатории качества и пульты других пользователей (главный технолог, главный механик и т. д.). Под управлением пульта оператора цеха приготовления работают удалённые системы сбора и обработки данных, которые в свою очередь принимают и обрабатывают информацию с датчиков и выдают управляющие сигналы на агрегаты и механизмы.

Система выполняет все функции управления и контроля параметров процесса приготовления пива в автоматическом и ручном режимах.

В системе заложена возможность наращивания аппаратных и программных средств.


Верхний уровень системы - управляющий IBM-совместимый компьютер, который отвечает за характеристики технологического процесса в целом и подготовку необходимых данных для ПУ операторов. Заложенные в главный компьютер функции сервера АСУ ТП позволяют формировать архив по учёту расходных материалов, архив фактических параметров приготовляемого пива, а также архив фактических технологических режимов. Формирование архива ведётся по техническому заданию заказчика. Наличие указанного архива позволяет в более короткие сроки и с большей экономией расходных материалов выводить оборудование на рабочий режим при изменениях в технологическом процессе. В качестве сервера АСУ ТП главный компьютер может быть встроен в локальную сеть предприятия, что позволяет осуществить взаимодействие между уровнями производства и управления, такими как система планирования ресурсов предприятия, система управления материальными потоками, система управления основными производственными фондами.

Средний уровень - пульты управления операторов, которые позволяют полностью контролировать и управлять всеми технологическими процессами в режиме автоматической работы, при необходимости вносить корректировки или управлять этими процессами в ручном режиме, а так же формировать отчеты по прохождению расходных материалов. Формирование отчётов ведётся по формам, утверждённым заказчиком.

Пульты управления операторов выполнены на IBM-совместимых компьютерах с операционной системой Windows 98 и инструментальной системой «Good Help», на основе которой строится графическая визуализация системы управления, позволяющая выполнять все указанные функции системы

Пульт управления оператора цеха приготовления управляет работой отделения брожения, отделения дображивания, мойкой, системой вентиляции и кондиционирования и позволяет:

- вести приёмку солода и дрожжей в ручном и автоматическом режимах с контролем основных параметров: объёма, температуры и плотности;
- осуществлять контроль заполнения емкостей цеха приготовления;
- управлять технологическим процессом приготовления пива в автоматическом или ручном режимах;
- контролировать параметры технологического процесса (объём, температура, давление, и т.д.) в числовом и графическом виде в режиме реального времени;
- корректировать параметры технологического процесса без отключения управления;
- производить расчёт количества дрожжей под заданный объём солода;
- вести в автоматическом и ручном режимах прием пива из цеха приготовления в отделение хранения готовой продукции;
- вести в автоматическом и ручном режимах отпуск пива на линии разлива;
- задавать и управлять режимами мойки трубопроводов и оборудования;
- контролировать и поддерживать заданные температуру, влажность и содержание СО2 в помещении цеха;
- индицировать состояния клапанов, насосов и прочего оборудования;
- формировать аварийные сообщения оператору в случае отклонения текущих параметров процесса от заданных или в случае выхода из строя или сбоев оборудования;
- формировать и архивировать отчеты по прохождению солода, дрожжей и других расходных материалов. При формировании отчёта фиксируются: дата, время, № смены, сорт (наименование), параметры, количество, номера сопроводительных документов (накладная, аналитический лист и т.д.), ФИО ответственного лица.

Пульт контроля лаборатории качества позволяет в режиме реального времени контролировать параметры технологического процесса и параметры производимого пива на всех стадиях приготовления.

Возможно подключение пультов других пользователей, например пульта главного технолога, главного механика и других пользователей, что дает специалистам указанных служб в режиме реального времени отслеживать состояние процесса и оборудования. Человеко-машинные интерфейсы выполнены максимально удобными для оператора, что позволяет оператору иметь минимальный опыт работы с компьютером.