智能化儀器在釀酒工程中的應用

馬鈞

（河北省懷來容辰莊園葡萄酒有限公司，河北 懷來 075400）

葡萄酒是以新鮮葡萄或葡萄汁為原料經酒精發酵而成的果酒，是一種營養豐富的釀造酒。葡萄酒的釀造離不開釀酒設備。如發酵罐、制冷設備、壓制設備、分離設備、灌裝設備等。這些設備的正常運行已不再是工程學中研討的話題，而設備按工藝指令標準運行及控制成為現代葡萄酒企業尤其是高檔莊園酒釀造企業所關注的問題。智能化的出現極大地擴充了傳統儀器的應用范圍，憑借其體積小、功能強、功耗低等優勢，迅速的在釀酒工程中得到廣泛應用，并且有效提升工藝標準的實施。

智能儀器的工作原理:傳感器獲取相關信息數據并裝換成信號，排除其他干擾后，送入單片機選通模擬開關后將信號逐一送入程控放大器，放大信號經轉換器轉換成相應的脈沖信號，送入單片機中，同時，單片機根據儀器所設定的初值進行運算處理，根據運算結果和控制要求，輸出相應的控制信號。如:報警裝置觸發，繼電器觸點等。當然，智能儀器還與PC機組成分布式測控系統，由PC機進行全局管理。

通過在釀酒工程各環節實施智能儀器或智能化，企業受益非淺，如:在發酵罐實施智能化應用，前期發酵控溫工藝對此環節要求溫度控制精度為0.1℃，系統的溫度調整范圍為25～30℃。增設溫度傳感器、電壓跟隨器、運放器、轉換器等器件與PC機連接實施智能控制，通過對溫度測量環節的設計，對集成溫度傳感器、電壓跟隨器-通用運放、運算放大器、轉換器的選取和重組構建成一套完善的智能溫度監測及處理系統。經過在實踐中反復試驗、精確度極高，自動化程度強，可控操作能力極高，取得良好效果。

進而又將智能化在釀酒工程中運用到各個環節:制冷設備、壓榨設備、分離設備、灌裝設備、污水處理設備等。智能化無處不在，通過廣泛應用關于智能化儀器的功能特點總結如下。

1 操作自動化

儀器的整個測量過程如:鍵盤掃描、量程選擇、開關啟動關合、數據的采集、傳輸與處理等都用單片機或微控制器來控制操作，實現測量過程的全部自動化。發酵罐采用智能化管理后，在發酵過程中減少人員繁瑣的監測工作，有效規避了人為因素而造成的工藝標準失真隱患。同時，精確度的大幅提升為工藝管理者不斷發現生產過程中的問題，提供大量數據，逐步改良其工藝流程提供準確依據。以往溫度監測人為化，準確度底下，工藝管理者所下工藝標準往往難于精確到較高標準，這樣就導致難于釀造出高品質的莊園酒，釀造技術往往成為釀酒師多年積累的經驗，憑感觀來決定每道工序的執行標準，人為因素在生產過程當中體現比例極大，難于形成系統的標準化操作。一旦人才流失，給企業造成的影響很大，同時，產品具有很大不穩定性，不能真正體現出只要有好的葡萄就能釀造出好的葡萄酒的行業認同。標準化是企業發展的根本，是每道工序執行的依據，通過智能儀器的運用提供精度極高的相關數據，并發出正確的指令，嚴格執行標準，最終為科學化工藝提供保障。

2 具有自測功能

包括自動調零、自動故障與狀態檢驗、自動校準、自診斷及量程自動轉換等。智能儀表能自動檢測出故障的部位甚至故障的原因，這種自測試可以在儀器啟動時運行，極大的方便了儀器的維護及使用。葡萄酒企業污水的檢測達標、分解污水的微生物的最大承受能力、分解速度，達標狀況以及定期排放等一直是環境保護以及治污的重要內容。經設備機電工程人員實施有效技改，增加智能儀器是智能化自測功能的進一步提高，即使對不同時期、不同質量的污水自動檢測，以及定期檢測儀器的自動校準，防止未達標的污水排放以及分解污染源的有效微生物菌的超負荷工作造成變異提供有力保障，解決企業環保的后顧之憂，尤其是智能儀器能自動檢測出故障的部位為方便維修人員及時快捷更換相關部件提供準確信息。污水處理設備易損部件非常多，以往都是定期整體更換，這樣很大程度上造成企業資金的浪費，自從安裝智能檢測裝置后，通過準確無誤的檢測，檢測數據發現一個損壞部件更換一個，隨檢隨換，極大降低生產成本，發揮零部件的最大使用壽命，為企業最終在成本領先戰略上先聲奪人，增加產品競爭力。

3 智能儀器的數據處理機能

通過采用單片機或微控制器使得原來用硬件邏輯難以解決或根本無法解決的問題，采用軟件非常靈活的加以解決。如:葡萄酒企業的制冷機是工藝處理工程中重要的設備，以往的制冷機只能測量某一出口或進口溫度，而智能儀器的應用使整個制冷系統處于監控當中，不僅能進行上述測量而且還具有對測量結果進行取平均值，區間極值、統計分析等復雜的數據處理功能，不僅使設備使用人員從數據處理中解救出來，也有效提高了儀器的測量精度。

4 良好的人機協作能力

智能儀器使用鍵盤代替傳統儀器中切換開關，操作人員只需通過鍵盤輸入指令，就能實現測量操作。同時，通過顯示屏將儀器的運行情況、工作狀態以及測量數據的處理結果，及時告訴操作人員更加方便直觀的操作儀器。壓榨機增加智能顯示器，將設備運行工程的各項參數及時準確的顯示出來，同時，操作人員需求某些數據可通過顯示器上鍵盤隨時調出極大方便人機的協同操作能力，隨時調整設備運轉狀態及各種參數為釀造風格和個性極強的葡萄酒提供設備保證，自壓榨機安裝智能控制系統，打破原有統一模式、統一標準的工藝操作流程，根據入機的葡萄品種及質量加強個性數據的制定，通過準確的實施使酒汁具有差異化風格，最終使產品在差異化營銷道路上獨樹一幟。

5 可程控操作能力的應用

智能儀器通過通信接口與PC機或其它儀器系統連接組成多種功能的自動測量系統完成較復雜的測量任務。每個釀酒企業都有若干發酵罐、冷凍罐、調酒罐和儲酒罐，以往各罐群獨立監測分組負責，通過技改將所有罐群與智能化儀器、PC機及其它系統連接形成網絡，并設置統一監控室，免去多人負責，形成統一集中管理，大大降低人員成本，同時較以往增加多項功能的數據傳送，更有效為管理者提供準確分析數據。

通過多年不斷的探索與實踐，實施智能技改后釀酒技術進一步提升，企業產品在眾多大型葡萄酒品鑒會及評比中獲得多項殊榮。2001年第四屆“希爾頓國際葡萄酒與食品展示會”上獲得國內干白第一名、干紅第二名；2002年被選定為全國政協九屆五次會議用酒；2003年在新疆召開的“2003年中國果酒年會”上，干紅、干白葡萄同時被評為“雙優產品”；2005年倫敦國際評酒會，赤霞珠干紅葡萄酒榮獲金獎，霞多麗干白榮獲銀獎。

企業自加強在生產各環節智能化進程后，從節約人力資源、設備易損件成本以及到工藝標準的時代化變革，企業成本逐年遞減，產品美譽度逐年增強，銷售額每年以不低于20%速度遞增，企業效益及上交利稅同比年年增加。最終為釀造出現代、科學、獨特風格和個性莊園葡萄酒，進而使企業通過高端、差異化產品在激烈的市場競爭中脫穎而出奠定堅實基礎。多年來，企業不斷加強智能化革新力度其根本原因在于智能化為企業發展帶來翻天覆地的變化。我們有理由堅信隨著智能化的不斷推廣及應用能為企業極大的利益，其市場前景非常廣闊。