白酒蒸馏控制方法、装置、系统及电子设备与流程

本发明涉及酿酒控制技术领域，尤其是涉及一种白酒蒸馏控制方法、装置、系统及电子设备。

背景技术：

虽然中国白酒纷繁复杂，但是中国白酒主要是以固态发酵蒸馏制取的蒸馏白酒。其主要采用酒甑做容器，放入发酵好的酒醅，并通过进气管道通入蒸汽，将蒸馏出的酒通过出气管道通入冷凝器，在冷凝器的作用下酒蒸汽冷凝成酒，并流入接酒桶，然后进行储存。

生香靠发酵，提香靠蒸馏，蒸馏是白酒生产中的重要操作工序，它对保持和提升产酒的质量有着至关重要的影响和作用。如果蒸馏操作不当，即使发酵产生的香味物质“丰产”，却不能通过蒸馏“丰收”。

蒸馏白酒的过程要求“缓火蒸馏、大汽追尾”，并对馏酒速度进行了规定；在实际操作中，这一过程并没有具体的可执行的工艺参数，只能依靠人工经验操作，操作不精细，并且还会出现因赶时间调大蒸汽压力缩短蒸馏时间的情况，甚至出现甑桶内压力过大酒甑冒汽的现象，影响了产酒质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供白酒蒸馏控制方法、装置、系统及电子设备，能够对酒甑压力进行准确控制，确保产酒质量。

第一方面，本发明提供了一种白酒蒸馏控制方法，包括：

检测酒甑甑底的当前压力以及当前出酒特征；

根据预先确定的出酒特征与出酒阶段的关系，确定所述当前出酒特征对应的当前出酒阶段；

根据预设的出酒阶段与压力范围的对应关系，确定所述当前出酒阶段对应的压力范围；

控制所述当前压力在所述当前出酒阶段对应的压力范围内。

第二方面，本发明提供了一种白酒蒸馏控制装置，包括检测模块、出酒阶段确定模块、压力范围确定模块和压力控制模块；

所述检测模块用于检测酒甑甑底的当前压力以及当前出酒特征；

所述出酒阶段确定模块用于根据预先确定的出酒特征与出酒阶段的关系，确定所述当前出酒特征对应的当前出酒阶段；

所述压力范围确定模块用于根据预设的出酒阶段与压力范围的对应关系，确定所述当前出酒阶段对应的压力范围；

所述压力控制模块用于控制所述当前压力在所述当前出酒阶段对应的压力范围内。

第三方面，本发明提供了一种白酒蒸馏控制系统，包括计算机、plc控制器、监测及执行装置和操作平台，所述plc控制器和操作平台分别与所述计算机连接，所述监测及执行装置与所述plc控制器连接；

所述计算机用于对plc控制器和操作平台进行集中控制；

所述操作平台用于人机交互；

plc控制器用于控制所述监测及执行装置执行上述第一方面所述的方法的步骤；

所述监测及执行装置包括甑底压力传感器、酒甑蒸汽比例调节阀，所述甑底压力传感器、酒甑蒸汽比例调节阀分别与所述plc控制器连接；

所述甑底压力传感器安装在酒甑底部，用于检测酒甑底部的压力；

所述酒甑蒸汽比例调节阀安装在酒甑进气管道上，用于根据其开度控制进入酒甑的蒸汽的比例。

第四方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的方法的步骤。

本发明提供的酒蒸馏控制方法及装置通过对白酒蒸馏过程中酒甑甑底的当前压力、当前出酒特征进行检测，根据出酒特征与出酒阶段对应的出酒阶段确定当前出酒阶段；根据出酒阶段与甑底压力范围的对应关系，确定当前出酒阶段对应的压力范围，从而控制当前酒甑甑底压力在相应的压力范围之内；实现对甑底压力的阶段控制，确保产酒质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的白酒蒸馏控制系统的原理图；

图2为本发明实施例一提供的白酒蒸馏控制系统的监测及执行装置的原理图；

图3为本发明实施例二提供的白酒蒸馏控制方法的流程图；

图4为本发明实施例三提供的白酒蒸馏控制装置的原理图；

图5为本发明实施例五提供的电子设备的原理图。

图标：101-监测及执行装置；102-plc控制器；103-计算机；104-操作平台；201-酒甑；202-冷凝器；203-接酒桶；204-进气管道压力传感器；205-酒甑蒸汽比例调节阀；206-酒蒸汽温度传感器；207-甑底压力传感器；208-冷凝器进水比例调节阀；209-冷凝器出水温度传感器；210-冷凝器出酒温度传感器；211-酒度检测仪；212-接酒电磁阀；213-压变传感器；214-接酒桶出酒电磁阀；401-检测模块；402-出酒阶段确定模块；403-压力范围确定模块；404-压力控制模块；500-电子设备；501-通信接口；502-处理器；503-存储器；504-总线。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

蒸馏是白酒生产中的重要操作工序，蒸馏过程中要求“缓火蒸馏、大汽追尾”，这样才能产生高质量的白酒。然而，在实际生产中，各项工艺参数只能依靠人工经验，参数控制并不精细，影响了产酒质量。

为了提高产酒质量，本发明提供了一种白酒蒸馏方法、装置、系统及电子设备，下面通过实施例对本发明加以阐述。

实施例一

参照图1，本实施例提供的白酒蒸馏控制系统，包括计算机103、plc控制器102、监测及执行装置101和操作平台104，plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)控制器102和操作平台104分别与计算机103连接，监测及执行装置101与plc控制器102连接；计算机103用于对plc控制器102和操作平台104进行集中控制；操作平台104用于人机交互。

参照图2，监测及执行装置101包括甑底压力传感器207、酒甑蒸汽比例调节阀205，甑底压力传感器207、酒甑蒸汽比例调节阀205分别与plc控制器102连接；甑底压力传感器207安装在酒甑201的底部，用于检测酒甑201底部的压力；酒甑蒸汽比例调节阀205安装在酒甑201的进气管道上，用于根据其开度控制进入酒甑201的蒸汽的比例。

监测及执行装置101还包括分别与plc控制器102连接的酒蒸汽温度传感器206、压变传感器213、酒度检测仪211、进气管道压力传感器204、接酒电磁阀212、冷凝器出水温度传感器209、冷凝器出酒温度传感器210和冷凝器进水比例调节阀208。

酒蒸汽温度传感器206安装在酒甑201内部，用于检测酒甑201产生的酒蒸汽的温度；压变传感器213安装在接酒桶203底部，用于检测流入接酒桶203中酒的重量；酒度检测仪211安装在冷凝器202出酒口，用于检测出酒酒度；进气管道压力传感器204安装在酒甑201的进气管道上，用于检测进气管道的压力；接酒电磁阀212安装在接酒桶203划分的若干格子上，用于控制接酒桶203各个接酒格的开闭。

冷凝器出水温度传感器209安装在冷凝器202出水口，用于检测冷凝器202出水温度；冷凝器出酒温度传感器210安装在冷凝器202出酒管道上，用于检测冷凝器202出酒温度；冷凝器进水比例调节阀208安装在冷凝器202进水口，用于控制冷凝器202的进水量。

实施例二

参照图3，本实施例提供的白酒蒸馏控制方法，包括：

s301，检测酒甑甑底的当前压力以及当前出酒特征；

具体地，白酒蒸馏设备包括酒甑201、冷凝器202和接酒桶203，酒甑201是白酒蒸馏设备中最为关键的设备。将酒糟放入酒甑201中，通过进气管道通入蒸汽，蒸汽将酒糟中的酒蒸汽蒸出。酒蒸汽顺着酒甑201和冷凝器202之间的管道流入冷凝器202中，通过冷凝器202将酒蒸汽冷凝成液态酒，液态酒暂存在接酒桶203中，再从接酒桶203放入原酒暂存桶中进行储存。甑底指的是酒甑201的底部。

通过安装在甑底的甑底压力传感器207检测当前压力，需要说明的是，甑底压力传感器207的数量至少为一个，可根据实际需要，布置多个甑底压力传感器207。

出酒特征包括出酒酒度、酒甑201产生的酒蒸汽温度或馏酒时间。出酒酒度指的是从冷凝器202流出的酒的酒度，酒蒸汽温度指的是酒甑201产生的酒蒸汽的温度，馏酒时间是整个白酒蒸馏过程所需的时间。

s302，根据预先确定的出酒特征与出酒阶段的关系，确定当前出酒特征对应的当前出酒阶段；

如果出酒特征包括酒甑产生的酒蒸汽温度，预先根据出酒酒度与酒甑201产生的酒蒸汽温度的对应关系，以及出酒酒度与出酒阶段的关系，确定酒甑201产生的酒蒸汽温度与出酒阶段的关系；

如果出酒特征包括馏酒时间，预先根据出酒酒度与馏酒时间的对应关系，以及出酒酒度与出酒阶段的关系，确定馏酒时间与出酒阶段的关系；

其中，出酒酒度与出酒阶段的关系为预定义。

具体地，出酒特征与出酒阶段的关系即出酒酒度与出酒阶段的对应关系，酒甑201产生的酒蒸汽温度与出酒阶段的对应关系，或者馏酒时间与出酒阶段的对应关系。

采用出酒酒度、酒甑201产生的酒蒸汽温度或馏酒时间三种方式中的一种进行白酒蒸馏控制。

出酒酒度与出酒阶段的对应关系是通过检测出酒重量与出酒酒度获得的。通过分析历次生产过程中，出酒重量与出酒酒度的历史数据，确定二者的蒸馏曲线，并划分出酒阶段。其中，出酒重量指的是出酒总重量，将出酒总重量作为横坐标，将出酒酒度作为纵坐标，获得出酒总重量与出酒酒度之间的曲线关系(即蒸馏曲线)。出酒阶段，指的是将蒸馏曲线划分为不同的阶段。

参照图2，通过安装在接酒桶203桶底的压变传感器213检测流入接酒桶203的当前出酒重量，通过安装在冷凝器202出酒管道的酒度检测仪211检测当前出酒酒度，压变传感器213和酒度检测仪211分别与plc控制器102进行连接，通过plc控制器102进行控制。

在甑盖上安装酒蒸汽温度传感器206，检测产生的酒蒸汽温度。分析历次生产中酒蒸汽温度的历史数据，确定出酒酒度与温度的对应关系，根据出酒阶段确定各个出酒阶段的温度范围，根据检测的当前温度确定当前出酒阶段，从而根据当前出酒阶段确定所需的压力范围。

同理，分析历次生产中馏酒时间的历史数据，确定出酒酒度与出酒阶段的对应关系，从而根据当前出酒阶段确定所需的压力范围。

具体实施时，通过plc控制器102选择控制方式，控制方式包括酒蒸汽温度、流酒酒度和馏酒时间，选择其中一种控制方式进行控制。

s303，根据预设的出酒阶段与压力范围的对应关系，确定当前出酒阶段对应的压力范围；

具体地，例如，当出酒阶段包括出酒酒度时，确定出酒酒度与压力的对应关系，根据出酒酒度所划分的不同出酒阶段，获得每一出酒阶段对应的压力范围，从而获得出酒阶段与压力范围的对应关系。根据当前酒度，确定当前出酒阶段，从而确定当前所需压力范围。

s304，控制当前压力在当前出酒阶段对应的压力范围内。

具体地，将实时检测的甑底的当前压力输入plc控制器102中，比较当前压力是否在压力范围内，如果否，则调节酒甑蒸汽比例调节阀205的开度，以调节进入酒甑201中的蒸汽量，从而调节甑底压力。

本实施例通过对白酒蒸馏过程中甑底的当前压力、当前出酒特征进行检测，根据出酒特征与出酒阶段对应的出酒阶段确定当前出酒阶段；根据出酒阶段与甑底压力范围的对应关系，确定当前出酒阶段对应的压力范围，从而控制当前甑底压力在相应的压力范围之内；实现对甑底压力的阶段控制，确保产酒质量。

本实施例将传统白酒蒸馏过程中的“缓火蒸馏、大气追尾”的蒸馏原则以自动化控制的形式予以体现，并实现了传统“看花摘酒”的自动化控制。本实施例不仅提高白酒蒸馏效率及原酒品质，同时还提升固态白酒机械化白酒酿造的“四化”水平，并且也降低了人力成本，提高经济效益。

需要说明的是，本实施例通过安装在甑底的压力传感器检测当前压力，经过实验研究发现在各个出酒阶段，甑底压力的变化对蒸馏效率有显著影响。

可选地，上述方法还包括：

(1)检测酒甑201的当前进气压力；

(2)根据预设的出酒阶段与酒甑201的进气压力的对应关系，确定当前出酒阶段对应的进气压力范围；

(3)控制当前进气压力在当前出酒阶段对应的进气压力范围内。

具体地，参照图2，在进气管道上安装进气管道压力传感器204，检测水蒸气的进气压力。

本实施例不仅对甑底压力进行控制，还对进气压力进行控制，在具体实施时，设置好控制方式后，选择两种压力控制对象(甑底压力或进气压力)中的一种进行控制。

参照图2，通过调节调节酒甑蒸汽比例调节阀205的开度，以调节进入酒甑201中的蒸汽量，从而调节进气压力。

可选地，出酒阶段包括馏酒前阶段、高度酒平台期阶段、酒度快速下降阶段和追尾阶段。

具体地，出酒阶段是根据酒度划分的。例如，高度酒平台期阶段指的是酒度高于69度的阶段。出酒阶段的划分不限于上述阶段，具体实施时，上述出酒阶段可根据生产需要进一步细分或粗分。

可选地，上述方法还包括：

(1)预先按照出酒阶段将接酒桶203划分相应的接酒格；

(2)根据出酒阶段确定每个接酒格对应的出酒特征；

(3)根据当前出酒特征采用对应的接酒格进行摘酒。

具体地，参照图2，将接酒桶203按照出酒阶段划分为4个接酒格，可以采用出酒酒度，蒸汽温度和时间划分接酒格，例如根据酒蒸汽温度与出酒阶段的对应关系确定每个接酒格对应的酒蒸汽的温度范围，根据当前温度采用对应的接酒格进行摘酒。优选地，出酒特征为出酒酒度，参照图2，在每个接酒个上安装一个接酒电磁阀212，安装在冷凝器202的出酒管道上的酒度检测仪211在线实时采集流酒酒度，把检测到的酒度值作为与接酒电磁阀212连接的plc控制器102的输入信号，plc控制器102采集的信号和历史信号与各接酒桶203小格设置的接酒酒度范围进行比较，通过一定的控制算法得到plc控制器102电磁阀控制器的输出信号自动控制各接酒电磁阀212开与关，从而实现不同酒度原酒的分段摘取。

需要说明的是，具体实施时，不必完全按照出酒阶段设置每个接酒格的范围，各个接酒格的对应的出酒特征的范围可以根据生产需要自定义。

本实施例通过上述方式实现了摘酒的自动控制，能够根据实时馏酒酒度将原酒分段接取、入库。

可选地，上述方法还包括：

(1)检测冷凝器202的出水温度和出酒温度；

(2)当出水温度超出预设出水温度范围，或者当出酒温度超出预设出酒温度范围时，调节进入冷凝器202中冷凝水的流量。

具体地，参照图2，通过安装在冷凝器出水口的冷凝器出水口温度传感器209检测出水温度，通过安装在出酒口的冷凝器出酒温度传感器210检测出酒温度，通过安装在冷凝器进水口的冷凝器进水比例调节阀208控制进入冷凝器202中冷凝水的流量。plc控制器102实时监控出水温度和出酒温度，将出水温度、出酒温度分别与预设的接酒温度范围相比较，当前出水温度或当前出酒温度不满足预设温度范围时，plc控制器102向冷凝器进水比例调节阀208发送调节信号，调节冷凝器进水比例调节阀208的开度，控制冷凝水的流量，从而控制馏酒温度。

本实施例通过上述方法，能够实现固态白酒蒸馏过程的自动化与智能化，提高白酒蒸馏效率及原酒品质，降低人工成本，提高经济效益。

实施例三

参照图4，本实施例提供的白酒蒸馏控制装置，包括检测模块401、出酒阶段确定模块402、压力范围确定模块403和压力控制模块404；

检测模块401用于检测甑底的当前压力以及当前出酒特征；

出酒阶段确定模块402用于根据预先确定的出酒特征与出酒阶段的关系，确定当前出酒特征对应的当前出酒阶段；

压力范围确定模块403用于根据预设的出酒阶段与压力范围的对应关系，确定当前出酒阶段对应的压力范围；

压力控制模块404用于控制当前压力在当前出酒阶段对应的压力范围内。

可选地，出酒特征为出酒酒度模块、酒蒸汽温度模块或馏酒时间模块；

出酒酒度模块用于预先根据出酒酒度与酒甑201产生的酒蒸汽温度的对应关系，以及出酒酒度与出酒阶段的关系，确定酒甑201产生的酒蒸汽温度与出酒阶段的关系；

馏酒时间模块用于预先根据出酒酒度与馏酒时间的对应关系，以及出酒酒度与出酒阶段的关系，确定馏酒时间与出酒阶段的关系；

其中，出酒酒度与出酒阶段的关系是预定义的。

可选地，还包括进气压力模块，进气压力模块包括进气压力检测模块、进气压力范围模块和进气压力控制模块；

进气压力检测模块用于检测酒甑201的当前进气压力；

进气压力范围模块用于根据预设的出酒阶段与酒甑进气压力的对应关系，确定当前出酒阶段对应的进气压力范围；

进气压力控制模块用于控制当前进气压力在当前出酒阶段对应的进气压力范围内。

可选地，出酒阶段可包括馏酒前阶段、高度酒平台期阶段、酒度快速下降阶段和追尾阶段。

可选地，还包括摘酒模块、接酒格模块和确定模块；

接酒格模块用于预先按照出酒阶段将接酒桶203划分相应的接酒格；

确定模块用于根据出酒阶段确定每个接酒格对应的出酒特征；

摘酒模块用于根据当前出酒特征采用对应的接酒格进行摘酒。

可选地，还包括冷凝器检测模块和冷凝器调节模块；

冷凝器检测模块用于检测冷凝器202的出水温度和出酒温度；

冷凝器调节模块用于当出水温度超出预设出水温度范围，或者当出酒温度超出预设出酒温度范围时，调节进入冷凝器202中冷凝水的流量。

实施例四

本实施例提供采用实施例一的白酒蒸馏控制系统实施实施例二的方法时，各项参数的设置。

采用操作平台104进行参数设置时操作步骤如下：

(1)选择控制方式，控制方式包括馏酒时间控制、酒蒸汽温度控制、流酒酒度控制；

(2)蒸馏阶段参数设置；

(3)控制对象选择，控制对象包括酒甑进气压力和甑底压力；

(4)压力参数设置。

1)以流酒酒度参数或酒蒸汽温度参数或蒸馏时间参数为控制条件，控制对象为甑底压力。参数设置为：

流酒前或酒蒸汽温度低于85℃或蒸馏前5分钟，甑底压力设置为45mbar，流出酒度高于69度或酒蒸汽温度在85℃～89.5℃范围内或蒸馏5-15分钟(高度酒馏酒平台期)范围内甑底压力35mbar，流出酒度在69度-25度或酒蒸汽温度温度在89.5-99℃范围内或蒸馏15-25分钟(酒度快速下降阶段)甑底压力设置为55mbar，流出酒度在25度-6度范围内或酒蒸汽温度高于99℃或蒸馏25分钟以后，甑底压力设置为70mbar，自动停止蒸馏条件为实时流出酒酒度低于6度。

根据上述参数进行自动馏酒试验，以流酒酒度参数或酒蒸汽温度参数或蒸馏时间参数为控制条件，平均实时流出酒度高于69度部分的原酒占该吊酒总重量的50.31％、49.74％、45.68％，而未进行控压的吊次高度酒平均占比为43.60％，说明以流酒酒度参数或酒蒸汽温度参数或蒸馏时间参数为控制条件按上述参数对蒸馏过程蒸馏压力进行控制，可分别提高高度酒比例6.71％、6.14％、2.08％，即可分别提高蒸馏效率6.71％、6.14％、2.08％。

2)控制对象为水蒸气的进气压力。参数设置为：

流酒前或酒蒸汽温度低于85℃或蒸馏前5分钟，蒸汽压力设置为0.12mpa，流出酒度高于69度或酒蒸汽温度在85℃～89.5℃范围内或蒸馏5-15分钟(高度酒馏酒平台期)范围内蒸汽底压力0.12mpa，流出酒度在69度-25度或酒蒸汽温度温度在89.5-99℃范围内或蒸馏15-25分钟(酒度快速下降阶段)蒸汽压力设置为0.15mpa，流出酒度在25度-6度范围内或酒蒸汽温度高于99℃或蒸馏25分钟以后，蒸汽压力设置为0.2mpa，自动停止蒸馏条件为实时流出酒酒度低于6度。

根据上述参数进行自动馏酒试验，以流酒酒度参数或酒蒸汽温度参数或蒸馏时间参数为控制条件，控制蒸馏过程酒甑进气压力，平均实时流出酒度高于69度部分的原酒占该吊酒总重量的48.23％、48.27％、45.96％，而未进行控压的吊次高度酒平均占比为43.60％，说明以流酒酒度参数或酒蒸汽温度参数或蒸馏时间参数为控制条件按上述参数对蒸馏过程蒸馏压力进行控制，可分别提高高度酒比例4.62％、4.66％、2.36％，即可分别提高蒸馏效率4.62％、4.66％、2.36％。

馏酒过程自动参数设置为：

馏酒开始按1#-5#格的接酒格依次接酒，1#格接取5千克，2#格接取69度以上原酒，3#格接取69度～50度原酒，4#桶接取50度～10度原酒，5#格接取10度以下原酒，设置停止接酒酒度为6度，停止接酒延迟时间10秒，阀门切换延迟5秒。

按以上参数对馏酒自控参数进行设置，上甑结束后，启动自动馏酒接酒程序，开始自动馏酒并自动按流酒酒度进行“看花摘酒”，具体摘酒方式为：

自动馏酒接酒程序启动后，1#格对应的接酒管末端电磁阀打开，1#格下端的压变传感器213对1#格内酒体重量持续计重，当1#格内所接原酒重量达到5千克后，1#格对应的电磁阀延迟5秒关闭，2#电磁阀打开，电磁阀控制器通过酒度测定仪检测到的酒度控制电磁阀开关。当检测到的实时流出酒度低于69度持续5秒后，2#电磁阀关闭，3#电磁阀打开，当检测到的实时流出酒度低于25度时，3#电磁阀关闭，4#电磁阀打开，当检查到的实时流出酒度持续5秒低于10度时，4#接酒电磁阀212关闭，5#电磁阀打开，当实时流出酒度低于6度持续10秒，5#电磁阀关闭，冷凝器进水比例调节阀208、酒甑蒸汽比例调节阀205自动关闭，馏酒结束。馏酒结束后，则自动打开该格酒桶下端接酒桶出酒电磁阀214，使桶内的原酒流至对应的原酒暂存桶中。

实施例五

参照图5，本实施例提供一种电子设备，本发明实施例还提供了一种电子设备500，包括通信接口501、处理器502、存储器503以及总线504，处理器502、通信接口501和存储器503通过总线504连接；上述存储器503用于存储支持处理器502执行上述实施例二方法的计算机程序，上述处理器502被配置为用于执行该存储器503中存储的程序。

可选地，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行如上述实施例二的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。