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澳大利亚调试酿造车间自动控制系统

澳大利亚葡萄酒制造商和出口商Yalumba公司开始调试Moppa新酿造车间的自动化控制系统 。该系统采用了罗克韦尔自动化的集成架构 。
Yalumba是澳大利亚历史较悠久的家族式葡萄酒酿造公司，也是该国较大的葡萄酒出口商 。Angaston葡萄酒酿造厂于1849年在澳大利亚南部Barossa峡谷成立 。较近，Yalumba公司需要对传统的Angaston酿造厂进行改造，增加其加工能力 。例如，Yalumba公司建立的Moppa葡萄酒酿造车间，主要生产该公司较受欢迎的OxfordLanding和其他桶装酒 。
Yalumba公司非常注重环保，在Moppa酿造车间采用了较先进的酿造工艺，较新及独占鳌头的工业生产液流方法 。
经过两年多的紧张施工，2005年1月Moppa酿造车间开始进行生产 。该车间较重要的目标就是达到年处理30000t葡萄的能力，通过高精尖的自动化控制系统，实现连续生产 。
为了确保自动化系统能够在Angaston酿造厂长期、稳定运行，Yalumba公司选择罗克韦尔自动化的集成架构作为Moppa酿造车间的集成化控制系统平台 。南澳洲工业工程集团CAMMS为其提供了交钥匙的电气及工业控制系统解决方案，经过七个月的施工，较终取得了成功 。
保持不同季节产品的一致性
现在，随着前列批白葡萄酒在伦敦成功上市，Moppa酿造车间已经达到了它的生产目标 。据Graue先生介绍，其关键的秘诀在于，自动化的工业生产液流控制能够确保葡萄在较佳环境下发酵，并提供较大的产量 。特别是在每次加工时，都能准确地控制发酵率，减少氧化，这两个关键因素在很大程度上都取决于对温度的控制 。
Yalumba公司服务经理PeterGraue先生负责维护Angaston酿造厂及Moppa车间的自动化加工系统 。
据他介绍，根据Yalumba公司的观点，只有良好的生产环境和较先进的酿造技术结合在一起，才能生产出一致的产品，一种新的、独占鳌头的工业生产液流方法 。
在加工流程开始的时候，通过三个之一的漏斗将葡萄注入、压碎，然后将葡萄汁、葡萄皮与种子混合 。在这一过程中，必须要通过三个之一的强制冷却器将温度降低到12℃ 。为了生产白葡萄酒，需要在发酵前，经过三个步骤将葡萄汁萃取出来，与葡萄皮和种子分离；相反，如果要生产红葡萄酒，需要将葡萄汁与葡萄皮一起发酵 。对于这两种葡萄酒，需要将宝贵的果汁/酒排干，确保能够在第二、三步萃取出相应的产品，用于进一步的加工与存储 。
随处都是SCADA
在Moppa酿造车间，自动化控制系统扮演着极其重要的角色 。通过CAMMS的设计，该系统能够满意地执行众多加工流程，而且还可以将葡萄酒制造商的经验应用到系统中，达到满意的目标 。
目前，Yalumba公司已经完成了Moppa酿造车间的调试工作，使它能够进行连续生产 。这应该归功于采用了基于罗克韦尔自动化集成架构的控制系统 。
该系统的主用户操作界面由全冗余的监视控制和数据采集(SCADA)服务器承担，拥有5台现场客户端，运行RockwellSoftwareRSViewSE监控版软件 。操作员可以通过SCADA系统控制加工液流速度，酿造进度，监视整个车间的运行状态 。同时，SCADA系统还与Yalumba公司自己的“酿酒管理系统”集成在一起 。这是一种非商用的数据库，存储所有葡萄酒的分类标签 。
利用RSViewSCADA终端和众多安装在现场的PanelViewPlus人机界面(HMI)，操作员可以在更广的范围内，使用统一的界面，通过RSViewSE服务器，对现场进行监视和控制 。从编程的角度来看，在集成架构中采用了通用的开发环境，所有基于罗克韦尔自动化的应用软件都支持FactoryTalk数据共享模型 。FactoryTalk允许一次创建数据标签(比如在RSViewStudio或者RSLogix5000中)，就能够立即在集成架构其它应用软件中使用 。
根据CAMMS项目工程师JohanSnyman先生的介绍，通过这种共享数据标签的功能，在很大程度上节省了软件的开发时间 。“在SCADA系统和PLC编程软件中，我们只有一个标签数据库”，他说，“创建的任何标签都能够立即作用于每个地方 。无需进行导出、导入、连接和等待操作 。从较开始，我们就实现了控制程序和人机界面的并行开发，一点儿时间都没有耽误 。”
强大的灵活性
多达10台Allen-BradleyControlLogix可编程自动化控制器(PAC)能够胜任多种任务，包括顺序控制、过程控制和驱动控制，不仅可以连接Allen-BradleyPowerFlex变频器，用于对给进机、压榨机、搅拌器进行监视和控制；还能进行PID温度控制、含糖量和酵母细胞监视 。ControlLogix还控制着Moppa酿造车间的冷却车间——控制所有加工阶段的温度 。三台液氨压缩机和一台循环泵负责将液氨注入到强制冷却器中，用于冷却发酵罐 。该控制系统需要根据发酵率对应的冷却量，按照优化的比例进行压缩 。
为了将所有自动化系统连接在一起，Moppa酿造车间采用了集成架构中的三层通信网络，它们都采用相同协议，从而允许数据在整个工厂中无缝传输 。在监控层，采用遍及全厂的EtherNet/IP网络，将SCADA服务器、客户端和每个ControlLogixPAC控制站连接在一起；ControlNet通信网络用于高速、点对点数据交换和输入/输出I/O数据的传输；在设备层，由DeviceNet网络负责传感器、执行机构等设备的通信 。
协作开发
为了方便现场安装和调试，将设备运到现场之前，CAMMS在自己的工厂完成了所有电气配线和控制柜的安装，并通过了的工厂验收试验和预调试 。
“这一项目成功的关键因素之一在于协作开发”，Snyman先生解释道，“我们与Yalumba公司以及其他设备供应商密切合作 。例如在冷却车间，我们需要将他们的设备与我们的控制系统集成在一起 。”
CAMMS作为罗克韦尔自动化的系统集成商，选择该公司提供控制平台，具有另外一项优势 。“我们知道，罗克韦尔自动化的技术非常标准，适合所有OEM设备的需要——即便是有些OEM厂商采用了其他品牌的设备”，Graue先生解释道，“我们所有的技术人员都熟悉罗克韦尔自动的产品和技术，它不仅便于使用，而且CAMMS和罗克韦尔自动化都能够在澳大利亚南部提供本地技术支持 。”
“绿色”的酿造厂
Graue先生非常自豪地称赞Moppa酿造车间是“绿色”工厂，不仅仅因为采用了新的设备，更为重要的是新生产工艺十分环保 。通过负荷避峰方法，提高了冷却系统的运行效率，降低了能源消耗和费用 。同时，热循环后的液氨将用于加热水，冲洗各种存储罐 。另外，Moppa还拥有全套污水循环再生系统 。
【澳大利亚调试酿造车间自动控制系统】在Graue先生看来，Moppa酿造车间之所以能够实现连续生产，罗克韦尔自动化集成架构起着重要的作用 。他说，“通过这套SCADA系统，操作员可以实时查看各种趋势图 。在需要的时候，我们能够撤销指定的加工批次 。”
Graue先生补充说道，这套系统为Moppa酿造车间的自动化奠定了基础 。他们将在今后也选用这样的系统 。现在，Yalumba公司的造酒工艺不仅能够满足人们的口感，而且能够进行大规模的生产，让全世界的朋友都能享用他们出品的白葡萄酒和红葡萄酒 。

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