科创中国

一、研究内容、方法及结论分析

本项目总体控制方案设计，控制柜、自控阀、仪表、电气、桥架、电缆、监控设备等采购、安装、调试工作，控制系统的构建所必需的硬件和软件的设计、供货、安装、调试及操作指导等。控制系统为上下游设备控制系统提供Profinet数据接口及遵循OMAC协议的数据，能满足上下游设备系统远程调度，能实现数据共享，方便设备和系统互通互联，提高系统稳定性。预留适应于物联网、MES、SAP、ERP等信息化软件升级端口。

1、自控技术要求

(1)全系统符合国家食品行业规范和防爆规范要求

(2)采用可靠、先进的Profinet现场总线技术

(3)充分体现先进性、经济性、实用性

(4)为系统进一步扩展预留完整的接口

(5)通过实时动态流程显示，多平台信息整合，通过面向用户的操作界面

(6)强大的功能和简单的操作模式，并提供可靠的各类保护功能

(7)向用户提供完整的管理功能和数据报表

(8)提供灵活有效的报警功能和报警方式

(9)实用的酒库管理系统为管理层决策提供完整的解决方案

(10)系统投运后能实现“少人值守，生产过程自动”的功能要求

(11) 所有操作系统、软件均要求正版授权

2、功能要求

控制系统在满足技术要求的前提下需满足以下要求：

（1）系统稳定性

系统投入运行后，要求能稳定运行，不允许出现影响生产24小时以上的故障，年故障次数不超过2次。

（2）系统安全性

系统不允许出现非人为因素下的人身伤害及大的设备故障，不出现串酒、漏酒等质量和安全事故发生。

（3）系统可靠性

系统数据要保证其实时性、准确性和可追溯性，各种生产和设备数据在故障发生后仍能保证其准确性和完整性，在停电等意外情况下，能保证设备处于安全状态下。

（4）可扩展性

系统功能设计除满足本次招标要求，同时要满足将来的不断扩产或扩建的需求，要求控制系统提供足够的较低成本的扩展能力。

 （5）智能化

具备连续生产能力，减少等待浪费，提高生产效率，采用自动化生产控制，降低操作人员劳动强度，减少用工数量。所有设备由PLC控制，自动化运行。

（6）信息化

采用 DCS 集散控制模式，充分考虑自动化与信息化，主要在中控室操作，生产数据可实时传送至中控记录、审阅。

（7）标准化

管道、管件、阀门等同类配件，计算机、压力变送器、流量计、电动球阀等电气设备、元器件规格、品牌等尽量保持一致，提高通用性，减少备品备件，降低维护难度。

（8）管理功能

具有与公司管理网之间的网络接口及数据库接口，能向公司管理层和技术部门提供所需信息。

（9）控制软件功能要求

除满足基本控制功能要求外，能提供灵活多样的现场设备及控制设备故障报警及保护功能，能实时动态显示设备运行状况及工艺状况。操作简单直观，维护方便。

（10）远端监控

系统具备WEB发布功能，系统通过企业局域网可完全实现数据访问，具有权限的管理人员可了解所有现场参数。系统全面支持互联网技术，将用户程序完全发布到互联网，无论管理人员在全球任何地方，只要使用PC接入互联网，在浏览器的地址栏中输入服务器的IP地址，通过口令及安全证书验证后即可实现异地远程访问。

3.控制系统功能

     系统功能包括：设备监控功能、数据信息管理功能、勾兑功能、输送功能、报警功能、设备的参数设置、操作记录归档。

***设备监控功能：

PC操作站和工程师站需能准确的实时监控、显示下列数据：

（1）各酒罐及纯水罐液位高度、酒罐余量、酒品代码、罐号、酒度；

（2）流量计的流量数据；

（3）各个设备的控制及运行状态；

（4）管道流体监控。

（5）任务执行状态的监控。

***数据信息管理功能：

数据信息管理功能有数据信息管理软件来实现，主要包括：用户数据管理、酒罐数据管理、酒品数据管理、化验数据管理、配方数据管理、降度数据管理、报表管理。

(1) 用户数据管理

对系统用户进行添加、修改、删除、查看，并指定用户的权限。

(2) 酒罐数据管理

对酒罐的基本信息（半径、容量等）进行设定与修改。

(3) 酒品数据管理

对系统中的酒品参数进行统一的管理，添加、修改、删除。

(4) 配方管理

对配方进行数据的添加、修改、删除、查看功能，并且在保存时，对数据进行加密操作，保证数据的安全性。

(5) 报表管理

对物料在各个功能过程中产生的报表进行查看、统计以及导出。

*** 勾兑功能：

不同种类酒种、水的先后时间和流量控制点，具有勾兑权限的工程师添加勾兑任务，选择目标罐，选择配方，选择物料下发顺序，填写勾兑总量，装载任务（装载任务过程中会进行任务相关数据的校验，比如原料的数量是否够用），然后进行确认审核，审核后，点击执行按钮进行任务的执行，直到任务执行完成，记录相关报表；在任务执行过程中如果出现问题，可以选择暂停任务，或结束任务。

*** 输送功能：

将酒液的转移，从原罐转移到目标罐的过程，并记录相关报表。

*** 报警功能：

(1) 各酒罐液位达到设定上限或下限，改变液位显示界面该栏的颜色（或闪烁）以提醒操作者注意；

(2) 各种设备的故障报警

(3) 酒液的存放时间的监控报警。

*** 设备的相关参数设置功能：

对设备相关参数的设定，如酒罐报警上限、下限、酒罐液位允许浮动范围、传感器量程上限及安装高度修正值、酒液的存放时间设定等。

*** 操作记录功能：对所有用户的操作进行归档记录

二、技术创新点

为全面提升合作酒厂白酒生产的现代化水平，通过构造基于计算机网络、数

学优化和现场控制单元的白酒勾调生产过程管控一体化系统，形成计算机酒库管

理信息系统、计算机优化设计和辅助决策系统及勾调生产过程自动控制系统“三

位一体”的系统整体架构，从以下几个方面实现创新。

（1）建立网上查询系统，实现所有客户端查询的数据均可直接从数据库服务器

上获取，要求能够直接从公司评酒系统读取酒体数据和控制指令，并将相应数据记录到该系统中，同时可利用ERP 系统或公司营运网向管理层发布相应数据。

（2）通过计算机酒库管理实现酒库管理信息的科学化、动态化、及时化、精确

化和规范化，为管理决策提供科学依据。需要实现对酒库的库存、出库、入库进行管理和记录，使相关领导和评酒师等能够通过网络了解酒厂中每个酒罐的实时库存品种、数量及余量等。

（3）不断总结完善勾调生产过程成功经验并形成规则，通过计算机按规则进行

辅助决策，提升规范化、精细化和科学化管理水平。

（4）通过基于勾兑和调味优化数学模型的计算机优化设计，实现满足色谱理化

指标的勾兑配方和品评指标的调味配方的最优设计，使成品酒指标更加精细化、个性化，形成稳定的、一致性强的企业标准。

（5）实现以成品酒目标为导向的计算机辅助生产计划优化分解决策和追溯机

制，减小组合和勾调过程生产成本，提高生产效率。

（6）实现白酒勾调生产过程的自动检测和自动控制，并与计算机优化设计和辅

助决策系统信息共享，实现全面的管控一体化。