釀造啤酒既是一門(mén)藝術(shù)，也是一門(mén)科學(xué)，需要對(duì)許多變量進(jìn)行精確控制，才能生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。 釀酒過(guò)程中的關(guān)鍵因素之一是溫度控制，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)啤酒所需的風(fēng)味、香氣和口感至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)這種控制，許多啤酒廠和啤酒吧使用專門(mén)的控制面板來(lái)調(diào)節(jié)釀造過(guò)程中的溫度和其他參數(shù)。
啤酒釀造中使用的兩種常見(jiàn)類型的控制系統(tǒng)是 PID（proportional-integral-derivative比例-積分-微分）和 PLC（programmable logic controller可編程邏輯控制器）控制。雖然這兩種類型的控制系統(tǒng)都是為調(diào)節(jié)溫度而設(shè)計(jì)的，但它們?cè)诠δ堋?fù)雜性和成本方面有所不同。 在本文中，我們將比較 PID 和 PLC 控制在啤酒廠和啤酒吧中的應(yīng)用，以幫助您了解哪種類型的控制面板最適合您的釀造操作。
 
PID控制
 

PID 控制是用于調(diào)節(jié)釀造溫度的常用方法，因?yàn)闇囟仁轻勗爝^(guò)程中最關(guān)鍵的變量之一。PID 控制的三個(gè)組成部分：比例、積分和微分，三者協(xié)同工作以將醪液或麥汁的溫度保持在設(shè)定點(diǎn)。
PID控制的比例元件負(fù)責(zé)對(duì)溫度變化做出實(shí)時(shí)反應(yīng)。它使用溫度傳感器測(cè)量當(dāng)前溫度并將其與所需的設(shè)定點(diǎn)溫度進(jìn)行比較。如果實(shí)際溫度高于設(shè)定點(diǎn)，則比例組件會(huì)降低加熱元件的功率，從而導(dǎo)致溫度下降。 如果實(shí)際溫度低于設(shè)定值，比例分量會(huì)增加加熱元件的功率，導(dǎo)致溫度升高。
PID控制的積分部分會(huì)查看溫度何時(shí)高于或低于設(shè)定值，并相應(yīng)地調(diào)整控制輸出。如果溫度長(zhǎng)時(shí)間偏離設(shè)定值，積分組件會(huì)增加輸出以更快地校正溫度。
PID控制的微分組件則通過(guò)查看現(xiàn)在溫度變化的速度來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)溫度將如何變化。這有助于防止設(shè)定點(diǎn)溫度過(guò)高或過(guò)低，否則會(huì)導(dǎo)致異味或其他質(zhì)量問(wèn)題。
這三種成分協(xié)同工作以調(diào)節(jié)醪液或麥汁的溫度，從而實(shí)現(xiàn)更好的溫度控制和更一致的啤酒質(zhì)量。
 
PLC控制
 

PLC 是為工業(yè)自動(dòng)化和控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)的編程控制。它包括一個(gè)硬件和軟件系統(tǒng)——CPU、內(nèi)存、輸入/輸出 (I/O)模塊和編程語(yǔ)言。編程語(yǔ)言用于創(chuàng)建在PLC上運(yùn)行并控制輸入/輸出模塊的程序。
PLC 系統(tǒng)的硬件組件可能因具體應(yīng)用而異，但通常包括處理器或 CPU、電源、輸入模塊、輸出模塊和通信模塊。處理器或 CPU 是 PLC 的核心，執(zhí)行所有必要的計(jì)算和邏輯運(yùn)算。電源為PLC提供電力，而輸入和輸出模塊將PLC 連接到現(xiàn)實(shí)世界的設(shè)備，例如傳感器、閥門(mén)和電機(jī)。通信模塊允許 PLC 與其他設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行通信。
PLC系統(tǒng)可用于控制各種釀造過(guò)程，包括發(fā)酵和熟化過(guò)程中的溫度控制、灌裝和包裝以及工藝管理。在大多數(shù)啤酒廠或啤酒吧控制系統(tǒng)中，溫度傳感器、壓力傳感器和其他輸入設(shè)備連接到PLC 輸入模塊， 然后PLC 程序使用此輸入數(shù)據(jù)來(lái)控制連接到閥門(mén)、泵和其他控制設(shè)備的輸出模塊。
例如，在發(fā)酵過(guò)程中，PLC可以根據(jù)溫度傳感器讀數(shù)打開(kāi)或關(guān)閉冷卻閥來(lái)控制發(fā)酵罐的溫度。PLC還可以監(jiān)控發(fā)酵罐內(nèi)的壓力，并根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)泄壓閥。這種自動(dòng)化有助于確保啤酒的生產(chǎn)始終如一，并符合所需的規(guī)格。
 
PID和PLC控制都用于釀造控制，但它們?cè)诠δ?、?fù)雜程度和成本方面有一些關(guān)鍵差異。
 
PID控制通常比PLC控制更簡(jiǎn)單、更便宜。它們旨在調(diào)節(jié)溫度并保持釀造過(guò)程中的一致性。使用反饋回路來(lái)監(jiān)控溫度傳感器并調(diào)整加熱元件、泵和閥門(mén)，以在狹窄的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的溫度。
而PLC控制面板更復(fù)雜、更昂貴。除了溫度調(diào)節(jié)外，它們還能夠控制多個(gè)過(guò)程，例如泵控制、閥門(mén)控制和釀造過(guò)程的自動(dòng)化。PLC 還可以與其他系統(tǒng)集成，例如數(shù)據(jù)記錄、配方管理和遠(yuǎn)程訪問(wèn)。
PID控制通常更易于操作，具有直觀的界面和更少的編程要求。PLC 控制面板更復(fù)雜，需要更多的技術(shù)專業(yè)知識(shí)來(lái)操作和維護(hù)。
對(duì)自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化有著高度需求的啤酒廠而言，PLC控制可能是最佳選擇。它可以使釀造過(guò)程中的許多步驟自動(dòng)化，從而使員工騰出時(shí)間來(lái)專注于操作的其他方面，并且能保證出酒品質(zhì)的一致性。然而，在小酒吧或精釀啤酒屋中，釀造的藝術(shù)更加依靠手工，PID控制可能更合適。它允許精確的溫度控制和一致性，同時(shí)仍然允許釀酒師根據(jù)自己的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。
 
總體而言，PID和 PLC控制面板之間的選擇取決于釀造操作的具體需求和目標(biāo)。PID控制面板是小型啤酒廠或想要保持精確溫度控制的精釀啤酒酒吧的不錯(cuò)選擇，而PLC控制面板是大型啤酒廠或想要自動(dòng)化釀造過(guò)程的許多方面的啤酒廠的理想選擇。