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事例案例

智能啤酒酿造

啤酒酿造工艺过程自动控制系统

智能啤酒酿造
5
自动化工艺阶段
概要项目概述01

我们开发了一套基于ESP的啤酒酿造设备嵌入式控制系统。操作人员选择配方后,自动化系统即可自动完成糖化、过滤、煮沸、回旋沉淀和冷却,并实时控制加热、泵和温度。

課題核心挑战02

酿造过程持续数小时,每个阶段都依赖于前一阶段:温度、时间、泵的运行以及操作人员的动作。系统必须能够应对暂停、人工干预、断电和传感器断线,且不丢失当前的工艺状态。

智能啤酒酿造
要点方案要点

控制逻辑被构建为一系列工艺状态,并设有明确的转换条件。糖化和煮沸配方中最多可设置7个温度休止:系统自动加热设备、保持设定时间,并提示操作人员下一步操作。工艺可以暂停、延长5分钟、手动跳至下一步或停止。 冷却过程自动调节:泵的流量根据换热器出口温度进行调整,必要时通过PID控制器实现。独立的报警回路监测传感器断线、变频器故障、过热以及加热无响应等情况。 操作人员通过PC端Web界面控制设备,并可在手机上对当前状态进行远程监控。

工程实施过程03
  1. 0101

    工艺过程分析

    将糖化、过滤、煮沸、回旋沉淀和冷却各阶段形式化。

  2. 0202

    控制架构

    设计状态与转换逻辑、操作人员确认以及异常场景处理。

  3. 0303

    嵌入式开发

    在ESP上实现对温度传感器、泵、加热和执行器的控制。

  4. 0404

    自动调节

    实现温度与泵流量的PID/滞环控制。

  5. 0505

    HMI与远程控制

    开发Web界面,支持在PC端控制设备、在移动设备上监控。

  6. 0606

    容错

    传感器与故障监测、看门狗,以及断电后的状态恢复。

成果成果04
5自动化工艺阶段
最多7个配方中的温度休止
4受监测的故障类型
記録项目图集05
糖化阶段的设备Web界面与触摸面板
技術技术栈
  • 01ESP
  • 02嵌入式
  • 03PID
  • 04Web HMI
  • 05IoT
  • 06实时监控
  • 07温控工艺

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