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自1880年以來，F(xiàn)our Roses公司生產(chǎn)的Bourbon威士忌以其芳香、醇厚的口感在威士忌愛好者中深受贊譽(yù)。幾十年來，這家威士忌酒廠幾經(jīng)易手和變遷。在釀酒全面被禁的那段時(shí)期，該廠仍被允許繼續(xù)生產(chǎn)作為醫(yī)學(xué)用途的Bourbon威士忌，因而成為了當(dāng)時(shí)僅有的六家釀酒廠之一。
釀造完成的Bourbon酒由罐車運(yùn)送到酒窖中。它們?cè)诰仆爸袑?huì)待上5至20年。
如果你走進(jìn)位于美國肯塔基州Lawrenceburg市的Four Roses釀酒廠與工人們聊上幾句，你就會(huì)明白對(duì)于這家酒廠而言，有一件事情是亙古不變的：對(duì)于品質(zhì)的狂熱追求以及對(duì)于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)Bourbon威士忌的自豪感，這一點(diǎn)自酒廠由Paul Jones創(chuàng)辦以來就傳承至今。
Four Roses聲稱自己是唯一一家將5種獨(dú)有的酵母菌株與兩套獨(dú)立的釀造流程相結(jié)合、能夠生產(chǎn)出10種不同配方并且是純手工釀造的Bourbon酒的廠家。每種配方釀造的Bourbon威士忌都擁有獨(dú)特的芳香、風(fēng)味和氣質(zhì)。
對(duì)于Four Roses的釀造流程總監(jiān)Ryan Ashley而言，當(dāng)務(wù)之急是確保生產(chǎn)流程的連貫性和一致性以及產(chǎn)品質(zhì)量。他說，自1999年以來，他們采用了一套APACS+自動(dòng)化系統(tǒng)。雖然該系統(tǒng)的控制器、I/O、軟件、以及HMI都運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但是當(dāng)公司意識(shí)到這些軟硬件即將被逐步淘汰時(shí)，他們認(rèn)為是時(shí)候向一套全新的平臺(tái)轉(zhuǎn)移了。
升級(jí)是為了更美好的將來
釀酒廠自動(dòng)化系統(tǒng)的 “改朝換代”戰(zhàn)略自2008年正式拉開了帷幕。他們將系統(tǒng)升級(jí)到Siemens PCS7 DCS的同時(shí)，依然保留了原有的控制器、I/O以及現(xiàn)場布線。原先的HMI由一臺(tái)PCS 7/APACS+ OS HMI所取代，F(xiàn)our Roses在不更換應(yīng)用程序的情況下可以繼續(xù)使用原先的控制器。Ashley說：“將PCS 7/APACS+ OS置于APACS+控制器之上的方案為我們節(jié)約了數(shù)以千計(jì)的開支。與此同時(shí)，我們還為下一步升級(jí)——用PCS7控制器取代現(xiàn)有控制器——掃清了障礙。”
釀酒控制室顯示蒸餾器和倍加器的狀態(tài)。當(dāng)酒精離開倍加器時(shí)，其純度約為140度。
2010年，Athley安裝了Siemens 公司的APACS+ DP I/O Bus Link。它允許Four Roses對(duì)現(xiàn)有的控制器進(jìn)行升級(jí)的同時(shí)繼續(xù)使用原先的I/O模塊以及現(xiàn)場布線。這一方案使得公司花在平臺(tái)轉(zhuǎn)移上的時(shí)間降至最短并且縮減了成本。這樣做顯然能夠節(jié)約布線成本，但是還必須考慮到知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的問題。Ashley能夠繼續(xù)使用原先的控制策略，這意味著現(xiàn)有的控制回路仍然可以工作。這就節(jié)約了大量的工程成本。
原有的APACS+ I/O集成在DP/IO Bus Link組件上，能夠連接到PCS 7控制器上。整套移植方案希望盡可能多地保留原有設(shè)備。
如今，F(xiàn)our Roses在轉(zhuǎn)移到PCS 7 DCS平臺(tái)之后過程控制能力得到了增強(qiáng)，包括靈活性方面的提升以及將多點(diǎn)掃描的速率提高到10ms。本次革新還帶來了更強(qiáng)的容錯(cuò)能力、更靈活的模塊冗余度、更高的安全性（不采用冗余的情況下可以達(dá)到SIL 3），集成了資產(chǎn)管理功能、安全總線以及以太網(wǎng)技術(shù)。
Ashley表示，當(dāng)我們對(duì)I/O Bus Link作了升級(jí)之后，釀酒流程中的每個(gè)步驟都由PCS 7 DCS實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。操作人員可以在一個(gè)中央控制室和兩個(gè)工作站對(duì)釀造流程實(shí)施控制，它們位于系統(tǒng)的不同層次上。Ashley說：“自1888年以來我們就生產(chǎn)同一種Bourbon威士忌，我們希望保持住一貫的工作方式。我們的一部分操作人員已經(jīng)在這兒干了40多年了。因此，重要的是讓他們感覺到控制系統(tǒng)的改變是一個(gè)不成問題的問題，而我們不會(huì)放過任何一處細(xì)節(jié)。每一處工作站內(nèi)，屏幕上顯示的內(nèi)容在安裝總線的前后是完全相同的。”
釀造享有盛譽(yù)的Bourbon威士忌
Ashley說：“一方面發(fā)酵的過程需要人工開啟和關(guān)閉幾道閥門，另一方面操作人員通過DCS對(duì)谷物輸送、研磨、烹煮、溫度、攪拌過程實(shí)施控制。每項(xiàng)過程都與PCS 7緊密聯(lián)系。”釀造過程的第一步是將谷物、麥芽以及黑麥烹制成兩種不同的糊狀物。他補(bǔ)充說：“在Four Roses的黑麥糊中，黑麥的比例相比于其他廠家更高一些，從而賦予了最終產(chǎn)品更多的辛香味。這些谷物經(jīng)過烹制后所產(chǎn)生的淀粉和碳水化合物能夠在之后的過程中被酵母分解。我們將溫度保持在212至146F（華氏度）之間，從而能夠激活一種谷物中特有的酶，并最終生成淀粉。淀粉是一種分子鏈較長的碳水化合物或糖類，在生產(chǎn)過程的后期將會(huì)被酵母所吞食，從而產(chǎn)生酒精。”
糊狀物經(jīng)過冷卻之后將被放入柏木制成的發(fā)酵桶內(nèi)，并同時(shí)添加5種不同的酵母菌株。Ashley說：“酵母是一種活體有機(jī)物，只有在特定的溫度和環(huán)境下才能生存。因此，我們必須控制好溫度并調(diào)配好谷物與水的比例。”發(fā)酵的副產(chǎn)品是或濃厚或稀薄的酒糟。酒廠將這種具有強(qiáng)酸性的稀薄的液體倒回到發(fā)酵桶中用于調(diào)節(jié)pH值。四天之后，糊狀物經(jīng)過發(fā)酵之后酒精濃度將達(dá)到8%到10%（成為了蒸餾的啤酒）。接下來，糊狀物將會(huì)經(jīng)過一個(gè)筒型蒸餾器被傾倒到平板上。在糊狀物下降的過程中，蒸餾筒內(nèi)的蒸汽會(huì)穿透帶有小孔的銅板并將汽化的酒精帶到蒸餾器頂部。蒸餾桶內(nèi)的蒸汽冷凝之后將會(huì)形成純度在132度左右的清潔酒精，然后酒精會(huì)進(jìn)入一個(gè)倍加器，將純度提高到140度左右。隨后，蒸餾物內(nèi)會(huì)加入去礦物質(zhì)水，將純度降低到120度。最后，蒸餾物將被傾倒入內(nèi)壁燒焦的橡木桶內(nèi)在那里待上5到20年，具體時(shí)間由最終的產(chǎn)品類別所決定。
新型DCS的優(yōu)勢(shì)
APACS+控制器上的配置可以通過移植工具被轉(zhuǎn)移到PCS 7控制器上。對(duì)Four Roses而言，這樣做有助于加快轉(zhuǎn)移速度，省去了人工配置的步驟，而且提高了配置轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)確性。
據(jù)Ashley稱，“DCS升級(jí)帶來的最大益處在于，當(dāng)我們需要查找數(shù)據(jù)、做修改、添加或改變屏幕上的顯示內(nèi)容時(shí)，編程界面顯得更友好。”由于他本人不是一個(gè)編程人員，因此這一點(diǎn)對(duì)他特別有幫助。他說：“我可以提出，把這個(gè)用儀表盤顯示，把那個(gè)用圖形化顯示，查找并顯示一些項(xiàng)目的歷史數(shù)據(jù)。這使得我們能夠改進(jìn)質(zhì)量并增加產(chǎn)量，還有助于我們將生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)保持在必要的水平。你所要做的就是點(diǎn)幾下鼠標(biāo)、輸入你的變量，然后就可以‘袖手旁觀’了。PCS 7的接入能力與APACS+相比先進(jìn)了不少。我可以很方便地在家中接入系統(tǒng)。這一切為什么會(huì)實(shí)現(xiàn)，又是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？真是難以想象。”
隨著新系統(tǒng)的服役時(shí)間一天天地增長，Ashley對(duì)新系統(tǒng)所帶來的體驗(yàn)相當(dāng)滿意。他反映說：“我們的系統(tǒng)無論是在過去還是目前都能夠完美地工作。但如今，我們擁有了最新的、支持最全面的軟件，卻感覺不到任何的不適應(yīng)。”
翻譯：翁思健
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