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新控制平台使波旁威士忌产量翻倍

波旁威士忌是世界上最新的“流行”酒——这一趋势促使金巴利集团建立了一个新的自动化酿酒厂,以满足对野生火鸡牌波旁威士忌的更高需求。新的控制平台结合了符合ISA-88标准和批处理控制术语的测序。

肯塔基州是波本威士忌的诞生地,野生火鸡公司高度自动化的新工厂旨在满足市场对波本威士忌的需求。
肯塔基州是波本威士忌的诞生地,野生火鸡公司高度自动化的新工厂旨在满足市场对波本威士忌的需求。

2010年,肯塔基州劳伦斯堡的野生火鸡工厂。,已达到饱和。其现有的酿酒厂需要扩大为高度自动化的设施,以满足产量的需求。“野生火鸡”品牌隶属于金巴利集团(Campari Group),这家特殊的工厂生产20种不同口味的威士忌,包括该品牌命名的限量版原始波旁威士忌配方。

在蒸馏过程中有更多自动化和控制的新生产设施的想法给操作和管理带来了一些担忧。但目标很明确:在不损失波旁威士忌风味的情况下提高生产效率。

Wild Turkey酿酒厂生产经理吉姆•桑德斯(Jim Sanders)表示:“波旁威士忌行业多年的成功表明,我们在口味方面做得很差。”我们的最终目标是在扩建设施中改善工艺的同时保留这种风味,这意味着为我们的操作员配备了工具,可以更深入地了解我们的蒸馏过程。”

野生火鸡波旁威士忌蒸馏过程首先是研磨玉米和黑麦的混合物,然后煮熟,冷却,并与大麦麦芽结合,以便将所有淀粉转化为可发酵的糖。然后,这种混合物被输送到发酵罐中,在那里,野生火鸡加入了自己自制的酵母。

几天后,新的混合物,或土豆泥,准备通过仍然是一个巨大的,铜,筒仓一样的结构。发酵后的醪液从蒸馏器的顶部被泵入,同时蒸汽从底部被泵入。当蒸汽遇到发酵的麦芽浆时,汽化的波旁威士忌就产生了。这些蒸汽上升到冷凝器中,变成液体,而固体颗粒则漂浮在底部(后来被重新用于牛饲料)。

蒸馏后,波旁威士忌流入储酒室,在那里它被分成新的烧焦的橡木桶,并储存(陈酿)6至12年。

从顺序到控制程序
为了这个新项目,野生火鸡获得了罗克韦尔自动化(www.rockwellautomation.com/process)系统集成商Bachelor Controls公司(www.bachelorcontrols.com),罗克韦尔自动化合作伙伴网络计划中的解决方案合作伙伴。BCI为新工厂实现了控制架构,包括罗克韦尔自动化的PlantPax软件平台,ControlLogix可编程自动化控制器(PACs), FactoryTalk AssetCentre软件,EtherNet/IP和DeviceNet通信网络。

据Wild Turkey介绍,新的控制系统为操作人员提供了尽可能多的生产可视性,并在蒸馏过程的许多离散步骤(如发酵和蒸发)中提供了连贯的控制策略。

由于要复制许多波旁风味的产品和配置文件,野生火鸡团队精心地为BCI提供了所有食谱的顺序流程。

BCI的高级项目工程师马文·科克(Marvin Coker)说:“这个过程的每一部分都被分解成多组序列,这些序列与食谱相结合,食谱不仅包含配料的数量,还包含温度和流速设定值。”然后BCI的任务是将这些序列转换为自动控制的过程。

PlantPax控制平台结合了符合ISA-88标准的测序,以及通过罗克韦尔自动化的Logix批处理和序列管理器执行的批处理控制术语。该功能允许操作人员通过软件直接在罗克韦尔自动化Allen-Bradley ControlLogix控制器中配置配方和公式,当控制器必须实现更改时,无需额外的高级代码编程。

控制每一批
波旁威士忌的制作过程非常细致入微,与罗克韦尔自动化的PlantPAx Objects功能很好地结合在一起,允许操作人员访问每个循环的重要信息。Coker补充说:“我们在线段上实现了一种颜色编码方案,向操作员指示目前在这条线上的材料,并帮助跟踪特定时间管道中的流动路径和产品。”

Coker说,在蒸馏过程中最具挑战性的控制方面是大麦麦芽的烹饪,以便将所有淀粉转化为可发酵的糖,因为它具有最大的可变性。

Coker解释说:“这个过程每个月和每年都在变化,所以在这种环境下设计和实施控制系统的首要概念是设计方法,向操作人员和管理人员提供当前过程状态的反馈。”

新工厂的仪器仪表包括标准的温度和压力传感器,以及用于测量蒸馏过程中某些步骤的“输出密度作为证明”的科里奥利流量计。

使艺术
在劳伦斯堡(Lawrenceburg)的老酒厂Wild Turkey,经验丰富的操作人员在生产波旁威士忌时严重依赖自己的感官,BCI将这一至关重要的运营要素带到了新工厂。波旁威士忌制作的工匠成分强调气味,过程的声音,以及麦芽浆的外观,气味和味道。这意味着,根据这些操作人员的输入,BCI将控制室置于新酒厂的中心,这样操作人员就可以近距离接触流程和气味。

在新控制平台的操作员培训过程中,这一点非常明显。BCI强调了来自老酒厂的操作员的“感觉”直觉,并通过操作员界面(HMIs)上的信息将其转化为新的控制系统。Coker说:“对于现有的工艺来说,控制系统仅仅被视为一套新工具是至关重要的,它允许操作人员继续应用他们的工艺,同时希望使用更少的能量。”“它应该让他们发挥艺术才能,而不是阻碍他们发挥自己的才能。”

在2010年整合完成后,Wild Turkey在新工厂的第一年生产了超过1000万加仑的proof加仑,是旧工厂500万加仑年产量的两倍。

桑德斯说:“看到历史悠久的传统和新的自动化工具可以如此无缝地共存,并共同生产出一个多世纪以来客户一直享受的美味波旁威士忌,令人印象深刻。”

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