饮料生产企业中的自动化设备不仅要满足很高的卫生要求，而且还需要有很高的灵活性和性能优化，且需要高效。如何实现这些呢？2013年9月16~20日，在慕尼黑举办的Drinktec展会上的参展商会为您解答。

与全球性的奶制品生产企业相比，啤酒生产企业所付出的努力和工作要艰辛得多。在饮料生产领域中，常常需要特殊的自动化技术解决方案。但在这些特殊性中还是有许多的共同点，西门子工业自动化食品和饮料领域的负责人Gunther Walden先生表示：“企业需要的是能够提高生产能力的自动化解决方案。这样的解决方案应该在提高产品质量的同时，也应降低设备操作者的总拥有成本（TCO），提高设备使用的灵活性。”

例如，现代化奶制品生产需要高效、准确相互衔接的生产过程——从原奶的供应到原奶的检查、准备到不同乳制品的生产工艺流程，直至最后的奶制品包装、存储和发货。西门子专门为奶制品生产研发的DFT软件能清楚的告诉您这些过程是怎样高效、准确衔接在一起的。这一软件是对西门子过程控制系统Simatic PCS 7的补充和完善，使PCS 7可编程序控制器系统更加适用于奶制品加工领域，成为能够更好地控制取奶、加热杀菌、分离、奶酪生产或者酸奶生产以及最后的管道、容器清洁这类奶制品生产过程中的专业过程控制。在这一领域中，一些重要的生产过程都必须执行相关的技术标准，只需要很少的投资和费用就能够贯彻落实和应用。西门子的这一解决方案还能连续地采集和整理奶制品生产过程中的检测数据，例如温度、搅拌混合时间、酸碱度pH值或者存储地点等。最后，这些数据都可以传输给上一级的MES（生产制造执行）系统或者ERP（企业资源计划）系统中去。畅通无阻的数据管理保证了很高的生产效率和奶制品从原奶到最终产品的可追述性。

为了满足用户的要求，有些自动化供应企业不仅提供自动化技术，而且也提供成套的解决方案。例如Esau & Hueber公司和Bauer Water公司。这两家企业都有能力提供啤酒糖化（Nerb系统）、麦汁通风充氧、酵母技术、发酵和储存碳化、水脱气以及混合水和废水处理的全套解决方案。Winbrew自动化技术公司开发的基于MS Windows系统的开放式软件具有可视化、步骤序列编辑和过程数据记录等功能，在它协调控制下的各个设备部件自动相互合作保障了各批次产品生产的可追朔性。在德国慕尼黑国际饮料及液体食品技术博览会（Drinktec）上这一系统以酵母生产过程为例向观众展示市场上第一台真正的全自动酵母繁殖设备，该设备采用了YPM模糊逻辑控制、在线酵母数检测和残留萃取物检测等技术。

利用软件的扩展可以完成奶制品生产过程中的专业过程控制，其中包括取奶、加热杀菌、分离、奶酪生产或者酸奶生产以及最后的管道、容器清洁等过程

生产过程的“耳朵”

为了能够真正对流程工艺过程进行优化，流程工艺设备的操作者需要掌握生产过程的可靠数据。例如在啤酒生产过程中，不仅要对最终产品——啤酒的数据进行考察，而且还要对啤酒生产过程中副产品的数据进行考察。例如，2013年在自动化技术的帮助下许多蒸汽流和冷却流都实现了智能化的相互衔接，从而也使酿造生产过程节约了大量的能源。而没有利用性能可靠的检测传感器获得准确的温度和压力参数的介质流是很难实现最佳控制的。

为了实现最高的生产过程安全性，例如饮料生产的安全可靠性，Afriso公司把膜技术与压力检测技术组合在一起开发了MD 52，MD 56和MD 63型膜压力检测仪。这是一种不可拆卸的、抗冲击和抗振动没有密封件的整体式检测仪。这样就最大程度的保证了无泄露，保证了长期的稳定性。与生产设备连接的接口处有金属制成的限位，这也就避免了意外压到密封件，保证了膜片后壁不会与介质接触。这种膜压力表通过了欧洲卫生工程设计集团（EHEDG）的检验，获得了EL型I级的认证证书。这一检测仪是按照积木式原理制作的，因此可以在短时间内与其他不同的连接件（管夹、快速管夹、Neumo无菌连接件和Varivent连接件等）配套，构成新的产品。

除了流程工业和充填灌装设备应用的容积和质量流量检测仪器仪表之外，Krohne公司将在Drinktec展会上展示其适合于分析技术领域使用的液位、压力和温度检测新产品。该公司推出的Smartsens系列是第一个集成发射器的数字化双线分析传感器产品。每一个传感器都可以直接向流程设备主控系统发送4~20mA的Hart信号。这也就使得Krohne公司为能源消耗较大的啤酒酿造和乳制品生产企业提供了有力的监控工具。使生产过程中使用的蒸汽、热水、压缩空气或者可燃气消耗符合EN 50001标准能源管理要求。

Endress+Hauser公司研发生产的Proline 100是一种适合于电磁感应和克利奥里流量监测仪使用的高科技检测数据转换器。通过其紧凑的结构设计使得这种新型数据转换器成为流程设备预装仪器仪表的首选。另外，集成了饮料生产的加气检测的Promag H型电磁流量计扩大了流量计的检测范围。Endress+Hauser公司公司最新研发的Liquipoint FTW 33是一种带有应用补偿的，法兰连接的液位检测仪，能够满足高检测要求。同样，Endress+Hauser公司的产品也把食品安全作为最重要的关注焦点，食品安全不仅需要通过原材料的进厂检验和生产过程中的质量监控来保证，而且也需要稳定的、可重复再现的生产过程来保证。为了满足食品安全保证的要求，Endress+Hauser公司开发了计量检定技术方案，为用户提供了所需要的加快进度技术服务。

Sensotech公司用其最新研发的应用于食品行业的LiquiSonic浸入式传感器，为用户提供了3A认证的液体浓度检测系统。这一传感器可以完成柏拉图度数、糖度或含固率的在线检测。其很高的检测精度、检测值的快速更新和稳定的检测数据使它成为保证生产过程安全、可靠的有力保障。结合3inch的卡箍可以快捷方便地把传感器直接安装到管道和容器上。传感器的零部件是用高品质的DIN 1.4571号不锈钢制成的，适合于原位清洁。完全封装的坚固结构使它既不需要密封件也没有与生产过程相互联通的“窗口”。这种传感器是完全免维护的，无漂移和无沉积。另外，在浓度检测中这种传感器还能够完成高精度的温度检测和流动/停止监控。

安全可靠的连接

除了检测技术之外，还必须保证流动的液体产品沿着正确的流动方向流动。换言之，需要可靠地开启阀门。Samson公司研发生产的3724型控制阀门是专门为食品和饮料生产而研发的流量调节产品。3379型阀门气动驱动机构经过了性能优化，可与膜片阀和角阀组合使用，构成完整的自动化解决方案。阀门开启行程的检测是由非接触式传感器来完成的。利用两个软件限位开关，可以在阀门开启到达上下极限位置时发出报警提示信息。

ThinkTop D30是Alfa Laval公司Thinktop阀门控制和自动化控制元件的简化版。它可以控制气动驱动的挡板类板阀、气动控制的单座阀和双座阀。这一新的紧凑型阀门控制单元填补了传统阀门的监控和控制解决方案价格过高且需要高科技功能的空白。另外，它也是电磁阀控制面板最好的替代方案。借助于这一控制单元的严密密封，ThinkTop D30减少了维护保养费用，同时具有最高的卫生水平。它能够承受冲击载荷、振动、飞溅水、温度剧变和压力冲击。它设定的初始状态会永久性的保持下去，在整个使用过程中无需重新调整。

所有在饮料生产领域中使用的阀门都应能够快速、简单、彻底的清洗。在不同的应用和生产环境中，阀门和传感器都能够可靠完成液体、蒸汽、腐蚀性溶剂，以及磨蚀性或者高纯度物质的控制和监控。因此，Bürkert公司研发生产的Element系列开关阀、调节阀和传感器使用的都是不锈钢材料。现在，这家公司打算扩展该系列的产品，扩大应用范围，可以在更高介质压力、管道公称直径达DN 100的场合中使用。在应用领域扩大之后，许多设备都可以使用Element系列的产品。其特殊的驱动方式使得自动化集成更加简单，实现了从位置信息反馈到电-气动位置调节或者生产过程调节各个发展阶段的自动化技术集成。利用这一解决方案可以使复杂的机床设备在电气布线和管道连接工作量最小的前提下实现分散式配置。

展望未来

毫无疑问，食品和饮料工业属于世界上最受关注的市场。不仅是因为这一市场的经济容量，而且因为这一市场所催生的技术也是最吸引人的。这一市场的设备生产厂商必须有很强的应变能力，可以根据市场需求的变化在最短的时间内生产出满足市场需求的产品。随着这一市场的发展，除了卫生要求以外，能源费用也对食品和饮料的生产有着重要的意义和影响。自动化技术和自动化元器件为人们指出了一条新的途径：如何灵活的、经济的、高效地对变化的市场要求做出反应。

饮料和食品生产实践建议

哪些介质适合于在食品生产企业中使用是一个难以回答的问题。在所有的环节中，从原材料进入食品生产设备开始到最终的灌装、包装，都必须安全、可靠地处理所生产出来的食品。在此过程中所使用的检测仪器应能够准确、可靠地采集相关数据。从设备卫生要求的角度考虑，所使用的检测仪器应在材料、表面加工质量、过程可靠性、接口技术和可清洁性等方面都满足规定的要求。2013年11月12日，PROCESS杂志在德国维尔茨堡的Festung Marienberg举办了食品和饮料生产领域的检测、控制和调节技术的专业技术讲座，届时，来自生产一线的专家相互交流这一领域中的实践经验。您可以从中获得有关液位、流量、粘度、压力或者温度检测的实践经验，您也可以了解到如何在非常困难的条件下完成检测、控制和调节任务。

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