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基于PLC啤酒生产过程控制研究与实现.pdf44页
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合肥工业大学
硕士学位论文
基于PLC的啤酒生产过程控制研究与实现
姓名：曹吉花
申请学位级别：硕士
专业：电力电子与电力传动
指导教师：朱程辉
基于PLC的啤酒生产过程控制研究与实现
啤酒生产是我国的一个传统产业，随着国民经济的发展和人民生活的改善，
我国啤酒工业也得到了空前的发展。近年来，我国的啤酒需求量日趋增大，随
着市场竞争的加剧与消费群体的同益成熟，对啤酒的质量和风味的要求也越来
越高。但是我国的啤酒生产工业目前还存在许多不尽如人意的地方。由于啤酒
生产的工艺复杂，目前我国大多数啤酒生产企业技术装备落后，自动化程度低，
产品质量不稳定。如何提高啤酒生产的综合自动化水平，增强我国啤酒产业的
综合实力和国际竞争力是一个刻不容缓的研究课题。为此，本文通过对啤酒生
产发酵过程的工艺及关键问题的分析，从硬件、软件两个方面对啤酒生产过程
中啤酒发酵自动控制系统进行设计。整个系统采用分级结构。第一级为可编程
S7．200，直接与现场仪器、仪表连接，
逻辑控制器 PLC ，系统选用SIEMENS
主要完成对现场数字、模拟信号进行采集和处理以及对执行元件进行实时控制
的功能。第二级为工业控制计算机 IPC ，本系统选用研华工控机，主要完成控
制软件的界面和控制过程数据的监视、管理和记录的功能。PLC主站与子站之
态软件的设计采用SIEMENSPLC自带的编程工具STEP7开发，完成硬件组
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机器人取代人工酿酒 或将是早晚的事儿
对已经在寒冬中挣扎三年的白酒行业来说，今年的日子会比往年好过些。从上市酒企公布的一季报来看，营收和净利润出现双位数增长的酒企不在少数。三年的寒冬期也在倒逼酒企进行转型，通过各种转型举措，酒厂也逐步完成了与经销商、消费者关系的重构。
时代巨轮的推动下，手工酿酒这一中华民族传统的工艺也在发生改变，越来越多的机械化操作取代了人工操作。去年5月，江苏今世缘酒业发布公告称首套装甑机器人生产线揭牌投产，该套生产线也是中国白酒业首套正式投产的装甑机器人生产线。一年过后，在今世缘酒业酿造工厂里，机械化和半机械化酿酒已成为普遍现象。在装甑机器人生产线的酿酒工厂里，各个环节都被机器所取代，仅留下操作机器的几个工人。而传统的装甑环节，需要酿酒工人把混合好的粮食均匀地一层层地铺撒开来，这一环节对酿好酒至关重要，以前酿酒工人要一刻不停地冒着高温完成装甑，而现在，工人只需要在操作台里指挥机械手臂完成。
&劳动力结构在发生改变，智能化将是大势所趋。&今世缘副总经理王卫东认为，装甑机器人生产线的投产有利于解决操作工人短缺和人力成本上升问题。酿酒环节里很多工种都是体力劳动，现在的年轻人已经不大愿意从事重体力劳动。王卫东透露，五年来公司一线酿酒工人的薪酬翻了一倍，但还是难留住人才。
在白酒的传统酿造工艺里，制曲、酿造等环节大多靠一线工人手工完成，制曲和酿造都是重体力活，不过和工人们付出的繁重劳动不成正比的，是工人工资普遍偏低。业内人士表示，除了酒厂生产工人薪酬稍高外，其他企业生产工人的工资普遍在3000元左右，一些中小企业工人的薪酬甚至低于3000元。在白酒行业节衣缩食的三年低迷期，一线酿造工人与工厂之间围绕着工资方面的矛盾也在加剧。2014年6月郎酒集团就发生过千人罢工。
在酿酒这一古老的传统行业，机械化酿酒尚未大规模普及，大多数酒厂也始终持观望态度，不过随着人力成本的上升，机械化酿酒的普及似乎是早晚的事情。
关键词：&& 来源：北京晨报
(责任编辑：程亚利)
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首次写进《政府工作报告》的人工智能再次成为关注的焦点。3月9日，在全国政协十二届五次会议的记者会上，全国政协委员、百度公司董事长兼首席执行官李彦宏再次对人工智能的重要作用发表观点。同时，两会期间，包括格力电器董事长董明珠、娃哈哈集团董事长宗庆后都表示公司未来将发力智能制造。不过，除上述力挺“人工智能派”外，互联网、制造业领域仍有众多企业大佬对当下人工智能的发展提出了不同观点。人工智能到底为何物？为什么不同企业对待人工智能的态度不同？它将给国内企业带来哪些机遇，都给“老戏新唱”人工智能带来了诸多疑问。
　　人工智能“老戏新唱”
“人工智能是智能家居的重要组成部分，但它只是一个工具，并不是人。”智能家居公司深圳欧瑞博电子有限公司CEO王雄辉对北京商报记者表示。
人工智能近两年炙手可热，今年两会期间几乎逢人必谈。然而，人工智能并不是新概念，它诞生于1956年，迄今已有60年的历史。然而直到现在，大部分消费者对于人工智能也仍是一知半解。王雄辉进一步阐述，人们对人工智能的误解主要是不理解，人工智能主要来源于数据，通过大数据来重新塑造传统的制造业。
资料显示，人工智能英文缩写为AI，是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。作为计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
产业观察家洪仕斌表示，人工智能的范围十分广泛，由不同的领域组成，如机器学习、计算机视觉等等组成，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。
具体到应用层面，人工智能出现在包括目前备受关注的智能家居等多个领域。例如，通过产品与产品之间的联系以及对外界的感知，智能空调可以感知到室内空气温度过低或者过高自动开启或关闭，类似的还有远程操控电热水器、电饭煲等等，这些正在通过手机端成为现实。
在工业制造领域，人工智能也往往和智能制造关联在一起。北京商报记者在3月9日开幕的AWE（中国家电及消费电子博览会）上看到，目前包括海尔、美的、格力等企业，都在大力推进人工智能制造。格力电器董事长董明珠表示，将大力发展装备制造业，争取到2020年，全面实现无人化生产。
另外，在医疗领域，刚刚推出首款医生实名机器人的万物语连CEO马英杰在接受北京商报记者采访时表示，医生实名机器人就是一款工具型产品，集合了人工智能、认知物联网、大数据、云计算等互联网3.0核心技术，以“机器人”的形式，提供对话、看护功能和设备辅助方案，帮助医生完成院前和院后90%以上的重复性强、可替代的工作。
　　国内领军企业侧重不一
对于人工智能，中国领军企业也存在不同的看法，同时，各个领域在大力推广人工智能的过程中也出现了种种问题。
在互联网领域，以腾讯、阿里巴巴、百度为首的巨头都对人工智能表现出非常积极的态度。腾讯集团副总裁、人工智能实验室负责人姚星曾表示，腾讯有自己的AI部门，目前有30多个科学家，90%以上的人都是博士学历，来自哈佛、麻省理工、哥伦比亚大学等高校。腾讯专注机器学习、自然语言处理、语音识别和计算机视觉四个方向的基础研究，紧密围绕内容、社交、游戏三个核心应用场景展开，并将人工智能工具以API形式开放出去，推动行业健康发展。
阿里巴巴则从2015年开始就在积极应用人工智能。2015年7月，阿里巴巴便发布了人工智能购物助理虚拟机器人“阿里小蜜”，而支付宝热线也早已实现了智能语音客服。去年，阿里云还与杭州市政府合作了“城市大脑”，运用人工智能、大数据技术逐步解决交通拥堵的问题。
百度更是将未来押在人工智能上。百度创始人李彦宏曾多次表示，未来是人工智能的时代，在2016年的百度世界大会上，更是定调人工智能是百度核心的核心。早在2014年，百度就在硅谷人工智能实验室，邀请世界顶级人工智能专家、斯坦福大学计算机科学系教授吴恩达出任百度首席科学家，力邀人工智能领域先锋、前微软全球执行副总裁陆奇为其把脉。
不过，360创始人周鸿t对于人工智能的看法，则与上述企业有所不同。在2016中国企业家领袖年会上，周鸿t就直言：“互联网下半场的风口不是人工智能，而是物联网。”他还表示，没有大数据，人工智能就是空中楼阁，未来五年物联网是传统制造业获取大数据的一个巨大机会。
“在人工智能领域，我们听到更多的是故事，而不是真正的应用。”一位不愿具名的行业人士对北京商报记者表示。王雄辉则认为，人工智能发展不能一蹴而就，如今在某些细分领域，人工智能已取得了很多成就。
除互联网巨头之外，人工智能如今也遍布各个领域，不管是手机、电视等产品，谈人工智能似乎成为行业潮流。但洪仕斌指出，有些企业简单地通过一个移动摄像头，再拼接上一个图片信息处理的报警装置，就号称是人工智能，这也是导致目前人工智能概念混乱的一大原因。
　　中国企业新机遇
如今各国对人工智能的“跑马圈地”已进行得如火如荼，其中美国政府主要通过公共投资的方式牵引人工智能产业的发展，2013财年美国政府将22亿美元的国家预算投入到了先进制造业，投入方向之一便是“国家机器人计划”。
中国科技部部长万钢此前透露，目前正在编制人工智能的专项规划，同时还在研究论证人工智能重大项目的立项工作。在战略新兴产业规划中，人工智能也成为重要发展方向。
在本次《政府工作报告》中也明确提出，加快培育壮大新兴产业，全面实施战略性新兴产业发展规划，加快新材料、人工智能、集成电路、生物制药、第五代移动通信等技术研发和转化，做大做强产业集群。首次将“人工智能”写入《政府工作报告》。
在本次AWE上，也成为国内诸多企业展示智能化的平台。国内智能控制器上市公司拓邦推出以T-Smart一站式智能家电解决方案为核心的“智能＋”战略。拓邦总经理武永强表示，家电智能化已经从智能控制时代向智能物联时代迈进。以前为实现家电智能化升级，家电企业花费了太多精力在云平台对接、模块对接、App开发等纯技术领域，分散了其在客户需求把握、市场行情分析等自身应关注的领域投入，导致产品创新力不足，不能紧跟市场需求，家电企业需要有一站式服务解决家电智能化升级中的所有技术问题。
“如果说以前人工智能是散兵游勇，那以后就是被纳入编制的正规军了。”达泰资本创始人叶卫刚表示。他希望政府能过通过市场化的方式来支持这个产业的创新和发展，在税收、政府采购和上市融资等方面提供支持和政策。赛迪研究院预计，到2018年，全球人工智能市场规模将达到2697.3亿元，增长率达到17%。
“作为一名人工智能技术从业人员，为政府面对新产业的应对和快速反应感到吃惊。”桑葛石信息首席研究员沈虹杉表示，“毕竟到目前为止，人工智能的发展一直饱受苛责，有时候也会被打上‘骗子’的标签，但必须强调的是，人工智能已经在金融、教育、医疗等很多行业有了很多成熟的应用。”
有业内专家指出，人工智能必须通过应用落到不同产业，才能释放其巨大潜能，最终为经济带来增长动能。人工智能这种新技术结合教育、医疗、社管、客服、家居、穿戴设备、机器人、电子商务等各行各业，对传统行业都带来很大的冲击性，促进了各领域产业的蓬勃发展。
洪仕斌指出，人工智能发展一大核心在于大数据，而这一领域我国已经有了大量的积累，并不输其他发达国家。如果利用好这些数据，我国各个领域的相关企业，是有望搭上人工智能翅膀，实现弯道超车的。
　　精彩回顾
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