自动化改善啤酒生产的6个原因

美国啤酒设备(A.B.E.)是全球知名的装瓶和包装公司诺兰国际的一个部门。Norland通过向世界各地的公司提供系统，几乎涵盖了瓶装水的各个方面，而A.B.E.则为快速增长的精酿啤酒行业设计、制造和提供全面的啤酒酿造和罐装设备。该公司的A.B.E.部门对精酿啤酒行业采取了与诺兰德(Norland)对水的处理方式相同的整体解决方案提供商方法。

A.B.E.开发制造和加工啤酒的设备，从谷物磨坊和谷物处理到啤酒酿造平台和发酵系统。该公司还在其8万平方英尺的生产设施中生产碳酸化罐、罐装和装瓶生产线。这些项目中的许多都是由公司设计、安装和委托的自动化系统提供的(图1)。

A.B.E.帮助客户节省成本的方法之一是通过智能地使用自动化。在过去的10年里，它已经从专门设计的电路板的定制编程到使用现成的可编程逻辑控制器(plc)来降低成本，提高生产力和提高可靠性。A.B.E.发现其客户在世界各地的工厂人员都熟悉plc，从而促进了他们的内部支持工作。

除了plc之外，A.B.E.还尽可能使用其他现成的自动化产品，原因如下。

使用现成的自动化啤酒酿造的6个理由

1. 减少前期工程开发时间
2. 减少设计和调试工作
3. 使用附带的免费软件进行简单的编程
4. 容易做出改变的能力
5. 可随时从现有供应商处获得替代货源
6. 轻松升级。

除了减少前期工程开发时间外，A.B.E.还发现，使用标准化产品可以让客户更容易地寻找替代品和升级产品。

选择合适的供应商是一项挑战，但由于公司知道获得正确的解决方案将是其现有自动化成功的关键，因此它谨慎地处理了这一步。

PLC选择为模块化系统

a.b.e.罐装生产线的模块化系统设计对其客户来说是一个重要的特点，因为许多新啤酒厂需要一个可以随着业务增长而轻松扩展的解决方案，比如每分钟从30罐增加到60罐。

A.B.E.花了一些时间研究不同的plc，直到发现一种具有模块化结构的plc，可以很好地配合其可扩展设计。所选择的PLS附带免费编程软件，其实惠的价格有助于公司控制成本。

PLC允许A.B.E.开始使用正确尺寸的系统控制器，而不必使用更大，更昂贵的模型，这会增加成本和复杂性。此外，PLC不需要安装底座，从而节省空间以保持较小的占地面积，为将来的I/O扩展留下空间。

当A.B.E.需要扩展系统时，它只需通过扩展端口将现有的CPU和额外的新I/O模块连接起来。能够向系统中添加多达8个I/O模块，使其能够以合理的价格实现客户所需的可伸缩性(图2)。

选择合适的PLC只是帮助a.b.e.客户打造更好啤酒厂的第一步，因为灵活性和可靠性是首要考虑的问题。

顺利生产

溶液一小时可以装满5000瓶，或者一分钟85瓶。虽然这个数字对于大规模生产啤酒的啤酒厂的装瓶生产线来说可能不是很快，但它仍然需要自动化系统和工厂操作员的快速反应时间。

例如，如果没有适当的传感器和报警，可能需要30秒或更长时间才能识别灌装操作下游的装瓶线中的问题。它可能还需要30秒才能开始反应，还需要30秒才能开始计划中的减速或关闭。以每分钟85瓶的速度，在短短90秒内，从灌装设备到下游设备可能有140瓶或更多的瓶子。这使得系统之间以及与操作员之间的通信变得至关重要。

A.B.E.在装瓶线上使用间隙传感器和分段传感器来维持适当的生产和安全水平，每个自动化系统都与其他自动化系统进行通信。如果一个系统用完包装薄膜，或者另一个系统因为盖子没有正确拧紧而停止，每个上游系统都会收到一个信号，通知它以指定的速率开始减速或关闭，这取决于问题的性质。

虽然A.B.E.有一个很好的传感器系统，但它试图通过使用人机界面(HMI)的报警和数据分析功能，在可能的问题发生之前对其进行故障排除，从而帮助客户完全避免这些情况(图3)。

一旦操作超出编程参数或报警限制，HMI可以发送警报。此外，HMI数据分析工具可以帮助作业者识别需要注意的区域，以防止事故发生。这些工具包括趋势和其他数据图形表示，使操作人员能够在问题升级为可能减缓或停止生产甚至影响安全的严重事件之前轻松识别问题。

例如，HMI的内置图形提供易于理解的二氧化碳压力，过滤器状态和流体压力报告，所有这些都是控制啤酒质量和加工的关键。客户使用HMI图表工具和功能来确保所有参数都在规范范围内。这不仅增加了正常运行时间，而且还可以通过微调生产过程来改进操作，以减少浪费，节约能源并提高质量。

a.b.e.的客户也很欣赏人机界面的触摸屏带来的易用性，他们发现人机界面非常容易修改。以较低的成本，客户可以获得提供高级配方特性和强大数据记录功能的HMI。配方允许该公司的客户快速从一种啤酒的生产切换到另一种啤酒的生产，这是跟上不断变化的消费者口味的必要条件。数据记录有助于遵守跟踪和跟踪以及其他法规。

HMI面板在设备或生产线的某个部分提供了高级的本地操作员界面，但客户还需要远程访问功能，幸运的是，这是HMI的内置功能。

远程监控、诊断

a.b.e.的许多客户是规模较小的啤酒厂或新企业，它们依靠数量有限的生产人员来覆盖工厂的几条生产线或几个区域。其HMI提供的远程访问帮助客户最大限度地提高每位员工的效率，以实现生产目标。

所选择的人机界面包括一个用于ipad和iphone的低成本应用程序，从应用程序访问和访问人机界面非常容易配置。这使得客户的操作人员和技术人员能够从设施内的任何地方远程访问实时数据，如果需要的话，甚至可以在工厂外访问实时数据(图4)。

这款应用的启动速度比基于浏览器的访问要快。它还使获得授权的工作人员能够比使用浏览器更快地访问数据。工作人员可以与操作数据进行交互，这些数据会自动为他们的设备屏幕设置正确的大小。当需要进行更改时，应用程序与HMI一起快速执行这些操作，比浏览器快得多。

只要有可能，使用现成的自动化组件可以让A.B.E.花更多的时间设计新的解决方案，而不是专注于内部组件。这反过来又使公司能够以客户负担得起的价格为客户提供创新和高质量的解决方案。

- Adam Kosmicki，工程师，诺兰国际A.B.E.部门;由CFE Media内容经理Mark T. Hoske编辑，控制工程，mhoske@cfemedia.com．

关键概念

• 啤酒设备制造商美国啤酒设备公司(A.B.E.)使用现成的自动化组件为精酿啤酒制造商制造价格合理的设备和系统。
• 只要有可能，使用现成的自动化组件可以让A.B.E.花更多的时间设计新的解决方案，而不是专注于内部组件。

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