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食 品 工 业 | 美 国
自 动 化 技 术 之 下 的 精 酿 啤 酒
全 自 动 碳 化 系 统 提 高 啤 酒 品 质
近 年 来 , 美 国 经 历 了 啤 酒 精 酿 革 命 。 愈 来 愈 多 的 美 国 人 开 始 钟 爱 品 味 独 特 的 啤 酒 , 因 而 啤 酒 市 场 也 随 之 日
新 月 异 。2011 年 , 包 括 众 多 中 小 型 私 营 啤 酒 厂 在 内 , 全 美 共 有 1,989 家 啤 酒 厂 在 运 营 。 总 部 设 立 于 密 歇 根
道 格 拉 斯 的 Saugatuck 酿 酒 公 司 从 中 受 益 并 赢 得 快 速 发 展 。 但 假 如 没 有 技 术 支 撑 , 精 酿 啤 酒 不 可 能 保 持 高 品
质 , 销 售 也 不 可 能 出 现 持 续 增 长 。 全 自 动 碳 化 工 序 由 Beckhoff 自 动 化 平 台 控 制 , 可 给 予 啤 酒 最 佳 二 氧 化 碳
含 量 。
Saugatuck 酿 造 啤 酒 时 , 选 取 全 球 经 典 配 方 , 并 借 助 现 代 灵 感 。“ 我 们
酿 造 了 品 种 多 样 的 经 典 款 啤 酒 , 而 目 前 正 在 研 制 新 配 方 ,” Saugatuck
酿 酒 公 司 酿 酒 专 家 Ron Conklin 解 释 道 。“2009 年 , 我 们 的 产 能 将 达 500
桶 上 下 ( 约 60,000 升 ),2011 年 将 超 过 2,000 桶 ( 约 240,000 升 )。 我
们 的 目 标 是 2012 年 产 量 再 翻 一 番 ,” Saugatuck 酿 酒 公 司 首 席 执 行 官
Ric Gillette 解 释 道 。“ 我 们 只 有 运 用 最 先 进 的 生 产 工 艺 和 控 制 解 决
方 案 才 能 达 到 此 目 标 。”
自 动 化 技 术 保 证 啤 酒 理 想 口 味 和 品 质
Saugatuck 酿 酒 公 司 发 酵 工 序 约 需 2 周 时 间 。 在 酵 母 作 用 下 , 麦 芽 糖
转 化 成 酒 精 。 该 工 序 结 束 后 , 立 即 从 发 酵 罐 底 部 收 集 蛋 白 质 和 酵 母 ,
并 将 啤 酒 从 罐 体 顶 部 榨 取 出 。 然 后 将 啤 酒 输 送 至 清 酒 罐 , 向 其 中 添 加
CO 2
, 而 该 步 骤 原 来 需 人 工 操 作 。“ 控 制 CO 2
含 量 需 要 精 湛 的 技 术 和
经 验 ,” 酿 酒 专 家 Ron Conklin 解 释 道 。“ 啤 酒 的 品 质 和 泡 沫 的 持 久
极 为 重 要 。” 如 果 CO 2
含 量 不 足 , 则 啤 酒 需 在 罐 内 停 留 更 长 时 间 , 以
使 CO 2
含 量 增 加 到 正 常 水 平 。 反 之 , 如 果 CO 2
含 量 过 高 , 则 必 须 去 除
费 用 高 昂 的 CO 2
和 多 余 的 蛋 白 质 。
目 前 , 基 于 PC 和 EtherCAT 的 Beckhoff 控 制 平 台 能 确 保 CO 2
含 量 始 终
处 于 理 想 恒 定 水 平 。 面 板 型 PC CP6607 结 构 紧 凑 , 配 备 了 TwinCAT 自
动 化 软 件 平 台 和 EtherCAT 通 信 系 统 , 其 控 制 器 和 HMI 一 体 化 。 现 在 的
全 自 动 压 力 控 制 平 台 极 为 智 能 , 啤 酒 厂 员 工 仅 需 在 5.7 寸 的 触 摸 屏 上
设 定 适 当 参 数 即 可 。“CO 2
含 量 的 智 能 控 制 使 系 统 更 为 高 效 , 并 且 产
量 大 幅 提 高 ,” Ron Conklin 对 其 优 势 赞 不 绝 口 。
Beckhoff 控 制 平 台 还 管 控 着 安 装 在 清 酒 罐 内 用 于 温 度 控 制 的 乙 二 醇
阀 。 每 座 清 酒 罐 可 单 独 设 定 温 度 、CO 2
含 量 和 压 力 。 原 先 灌 装 时 需 反
复 调 整 罐 内 压 力 水 平 ; 而 目 前 仅 需 调 节 一 次 压 力 , 精 度 便 可 达 到
0.0069 bar(1/10 磅 / 平 方 英 寸 )。
I/O 信 号 通 过 Beckhoff EtherCAT 端 子 模 块 和 EtherCAT 耦 合 器 EK1100
整 合 。 在 控 制 柜 外 部 ,Saugatuck 使 用 了 坚 固 的 带 IP 67 防 护 等 级 的
EtherCAT 端 子 盒 模 块 连 接 阀 和 传 感 器 。 它 们 对 酿 造 过 程 中 产 生 的 极
度 潮 湿 环 境 和 悬 浮 颗 粒 具 有 抵 抗 能 力 , 是 用 于 啤 酒 厂 的 理 想 设 备 。
“TwinCAT 和 EtherCAT 的 开 放 性 已 被 证 实 具 有 巨 大 的 优 势 ,”Beckhoff
自 动 化 美 国 公 司 应 用 工 程 师 Jason Conklin 解 释 道 。“ 我 们 仅 花 了 3 个
月 时 间 便 安 装 完 成 了 基 于 PC 的 碳 化 系 统 并 整 合 了 5 座 清 酒 罐 。 如 果
Saugatuck 酿 酒 公 司 照 此 速 度 持 续 增 产 并 不 断 添 加 罐 体 , 其 主 要 工 作
仅 剩 下 向 系 统 添 加 I/O 设 备 。TwinCAT 软 件 简 化 了 I/O 连 接 ; 并 能 快 速
添 加 罐 体 , 进 行 系 统 扩 容 。”
开 辟 新 市 场
除 发 酵 罐 和 CO 2
充 气 罐 外 ,Saugatuck 酿 酒 公 司 还 有 意 使 用 Beckhoff
控 制 器 来 扩 展 灌 装 线 和 自 动 化 洗 桶 机 。“ 参 观 这 家 啤 酒 厂 时 , 我 向
客 户 说 明 : 像 Saugatuck 这 种 小 啤 酒 厂 原 本 没 有 此 类 自 动 化 系 统 ,”
Ric Gillette 解 释 道 。“ 但 它 却 恰 恰 赋 予 了 我 们 这 类 小 啤 酒 厂 竞 争 优
势 。”

食 品 工 业 | 美 国
Saugatuck 酿 酒 公 司 是 美 国 一 家 蒸 蒸 日 上 的 中 小 型 啤 酒 厂 , 它 按 全 球 经 典 配 方 并 以
传 Saugatuck 统 方 式 酿 Brewing 造 Singapore gehört IPA zu 等 jenen 自 有 mittelständischen 品 牌 啤 酒 。 Brauereien in den USA, die
ihre Biere nach handwerklicher Tradition und klassischen Rezepten aus aller Welt
brauen, wie z. B. die Hausmarke »IPA Singapore«.
啤 酒 在 (Saugatuck) 发 酵 罐 中 停 留 约 2 周 时 间 。 一 旦 发 酵 工 序 完 成 , 蛋 白 质 和 酵 母
从 Das 发 Bier 酵 罐 bleibt 底 部 收 bei 集 , Saugatuck 而 啤 酒 则 fast 需 检 zwei 验 浊 Wochen 度 和 其 他 im 指 Fermentierungsbehälter. 标 。
Wenn der
Gärprozess abgeschlossen ist, sammeln sich die Proteine und die Hefe am Boden des
Behälters, und das Bier wird auf seine Trübung und andere Kriterien hin geprüft.
更 多 详 细 信 息 :
www.saugatuckbrewing.com
www.beckhoffautomation.com
Saugatuck 酿 酒 公 司 使 用 TwinCAT PLC 软 件 编
写 HMI 程 序 。 此 外 , 压 力 控 制 全 自 动 化 , 酿
酒 专 家 Ron Conklin 仅 需 在 触 摸 屏 上 设 定 适 当
参 数 即 可 。