武汉江汉区公司保洁PLC在啤酒生产原位清洗(CIP)中的应用
在啤酒生产原位清洗中的应用范巍张越何士军敖乐根（国家发酵工程控制技术研究推广中心工程部，内蒙古呼和浩特010010）思路。举例说明了程序设计的控制流程。
随着计算机技术的飞速发展， PLC（ Program ming Logic Controller可编程序逻辑控制器）在啤酒行业得到了广泛的应用。它可随时准确地监控设备的运行状况，及时调整工艺参数，保证系统的稳定运行。
啤酒生产工艺过程中， CIP是不可忽视的一个重要环节，它对保证啤酒工艺卫生起着至关重要的作用。对CIP的控制，是啤酒厂生产技术水平的一个体现。过去， CIP在很多啤酒厂是采用人工的方法，难以达到精确，经济的控制要求。近年来， PLC的广泛应用，也使CIP过程控制提升到了一个新的阶段。
本文基于某大型啤酒厂新10万吨啤酒生产线10罐CIP控制系统，对CIP清洗，回收控制过程作一简要分析。
1控制要求按照工艺流程要求，对CIP系统生产工艺过程中各泵，开关阀，调节阀等设备及温度、压力、液位、流量，电导率等工艺参数进行检测控制，记录完整的生产工艺数据，配合模拟控制屏，显示工艺流程中阀门，电机的运行状况，可选择自动，手动两种控制方式：在手动方式下，通过模拟屏上的各个控制按钮控制在自动方式下，由PLC实施清洗全过程自动控制。
本系统采用PLC配合先进的智能数字仪表及检测设备，通过预先编制的程序控制10个CIP罐的各气动蝶阀及CIP泵，自动控制20个发酵罐， 10个清酒罐，两条过滤管道的CIP清洗过程，通过电导率仪实现酸，碱液的自动回收，并可通过控制加热器的蒸汽调节阀，自动控制热水，热碱罐的温度。
系统罐组图如上图：2硬件设计系统结构如图2所示：系统核心：针对CIP过程中大量控制均为开关量信号，采用PLC是非常经济，适用的。本系统PLC采用公司系列，完全模块化设计，具有体积小，可靠性高，编程简单，维护方便等特点。
传感器，检测装置，执行机构，智能调节器均采用国内外先进厂家的主流产品，其中电导率仪选用产品，气动蝶阀采用APV产品，控制元件大多采用产品。
通讯：通过2个终端端口（ TER和AUX ）可同时连接两个设备：编程终端，上位监视系统。如配卡，可选择更多的通讯方式。
为保障设备及人身安全，在自动运行过程中，如果出现意外情况，如泵、阀门故障，管道故障等等，可通过按下急停按钮来中止过程。
3软件设计编程软件采用在操作系统下提供梯形图，指令表两种编程方法。
3. 1先编制11套不同的清洗程序，满足不同生产阶段、生产流程的需要。可通过设在模拟控制屏上的拨码开关选择。
内蒙古科技与经济3. 2对各CIP罐液位等参数进行检测，对各泵及阀门状态进行检测，对管路的连接通路进行检测，满足自控条件后方可进入自控状态。
以其中一套清洗程序（如图3）为例，各阶段控制如下：3. 2. 1首先控制6回收水罐出口阀门打开，回收回路上排污阀门打开，启动CIP供液泵，延时1分钟启动回液泵，开始计时（在此阶段，使用以前清洗过程中回收的水来进行预洗）。
3. 2. 2计量15分钟后，关闭6罐出口阀门，停止供液泵，延时1分钟停止回液泵，延时30秒后打开2碱液罐出口阀门，启动CIP供液泵，回液泵，根据电导率值控制，当检测值大于给定值时，关闭回收回路上排污阀门，打开2碱液罐回收阀门，开始回收碱液。
3. 2. 3计时25分钟后，关闭2碱液罐出口阀门，停止供液泵，延时1分钟停止回液泵。延时30秒后打开6回收水罐出口阀门，启动CIP供液泵，回液泵，根据电导率值控制，当检测值小于给定值时，关闭2碱液罐回收阀门，打开回收回路上排污阀门，结束回收碱液。
3. 2. 4计时25分钟后，关闭6罐出口阀门，停止供液泵，延时1分钟停止回液泵，延时30秒后打开5消毒水罐出口阀门，启动CIP供液泵，回液泵，延时3分钟后关闭回收回路上排污阀门，打开5罐回收阀门，开始回收消毒水（此阶段回收消毒水无法通过电导率判断，只能通过时间延时控制）。
3. 2. 5计时15分钟后，关闭5罐出口阀门，停止供液泵，延时1分钟停止回液泵，延时30秒后打开7无菌水罐出口阀门，启动CIP供液泵，回液泵，延时3分钟后关闭5罐回收阀门，打开6回收水罐回收阀门（此阶段回收无菌水作为以后CIP过程的回收水）。
3. 2. 6计时15分钟时，关闭7无菌水罐出口阀门，停止供液泵，延时1分钟停止回液泵，关闭6回收水罐回收阀门，整个CIP过程结束。
3. 3时间控制：整个CIP程序中各阶段时间均对应单独的定时器（ TM R） ，在调试过程中可根据实际需要方便地进行预置修改。
3. 4回收控制：酸、碱的不同浓度对应不同的电导率值，由电导率仪测定后转换成4 20mA信号输入PLC，经过与预设值比较后判断是否回收。
编程示例：如图4所示，自动清洗运行中自动清洗继电器常开触点 Q5. 13闭合，碱洗阶段碱罐供给阀 Q4. 4闭合，中间变量常闭触点 M 7. 0闭合，比较指令COM PARE计算电导率寄存器值IW 6. 0大于2666时输出，以上条件下碱回收阀线圈 Q4. 5接通。当碱洗时间到 TM 8. Q闭合，比较指令计算电导率寄存器值 IW 6. 0小于2666时输出，中间变量 M7. 0置位，常闭触点 M 7. 0断开，控制碱回收阀线圈 Q4. 5断开。
3. 5液位控制：酸、碱液罐因涉及到浓度要求，需人工控制补充，而其它各罐均可自动补液至高液位。在清洗过程中，一旦发生某罐液位低于最低液位，系统自动报警，并延时中止CIP过程。
3. 6温度控制：热CIP主要针对管路清洗，在未进行CIP清洗前，由智能温控仪表控制热碱罐、热水罐的温度恒定在某一数值：仪表检测罐的温度与给定值比较，根据温度的高低相应控制加热器蒸汽调节阀门的开度，同时控制泵的循环，维持温度的恒定。在CIP清洗过程中，由PLC根据仪表检测结果判断，如果温度达到给定要求，热水、热碱不经过加热回路如果温度低于给定值，则自动控制阀门使热水、热碱通过加热器，提高温度，满足生产工艺的要求。
3. 7自动/手动转换：通过模拟屏上的选择开关可方便地选择自动/手动控制转移。
4结束语自动控制系统的使用，大大提高了CIP的工艺质量，提高了劳动生产率，避免了由于操作人员因操作失误而造成的质量事故及设备事故，改善了现场操作人员的劳动条件。