基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的抗生素發(fā)酵控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、本課題來(lái)自寧夏多維藥業(yè)發(fā)酵控制系統(tǒng)的技術(shù)改造，發(fā)酵過(guò)程作為泰樂(lè)菌素生產(chǎn)過(guò)程中至關(guān)重要的一環(huán)，直接影響著泰樂(lè)菌素的質(zhì)量與產(chǎn)量，傳統(tǒng)的生產(chǎn)操作或控制方式已不再適應(yīng)當(dāng)今的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)要求。
　　 根據(jù)該廠的設(shè)備現(xiàn)狀和對(duì)泰樂(lè)菌素發(fā)酵的生產(chǎn)要求，結(jié)合計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、新儀表儀器等，采用了基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案對(duì)該廠抗生素發(fā)酵原有控制系統(tǒng)進(jìn)行全面技術(shù)改造。該控制系統(tǒng)選用西門子S7-300系列CPU模塊與和利

2、時(shí)I/O模塊組成下位機(jī)，上位機(jī)采用工控機(jī)+組態(tài)軟件。
　　 對(duì)所有的溫度控制都采用Fuzzy-PID復(fù)合控制，通過(guò)MATLAB仿真，得出結(jié)論：fuzzy-PID控制有效地改善了傳統(tǒng)PID控制的缺陷，保證發(fā)酵溫度的精確控制，克服了溫度對(duì)象時(shí)滯特性；對(duì)三級(jí)發(fā)酵罐的PH值采用智能模糊控制，實(shí)現(xiàn)了PH值的調(diào)節(jié)更趨向于泰樂(lè)菌素的生長(zhǎng)的要求；對(duì)三級(jí)發(fā)酵罐的補(bǔ)料采用流加控制，使泰樂(lè)菌素發(fā)酵的補(bǔ)料更加合理；同時(shí)對(duì)三級(jí)發(fā)酵罐的溶解氧采用溶解氧和通

3、氣量組成的串級(jí)控制系統(tǒng)，溶解氧為主控制回路，通氣量為副控制回路；對(duì)三級(jí)罐的壓力采用傳統(tǒng)的PID控制；對(duì)三級(jí)發(fā)酵罐的消泡采用化學(xué)消泡法，就能滿足生產(chǎn)要求。
　　 選用Kingview組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)一、二級(jí)種子罐內(nèi)的溫度、空氣流量、攪拌轉(zhuǎn)速和溶解氧DO；三級(jí)發(fā)酵罐內(nèi)的溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)速、空氣流量、溶解氧DO和PH值；公用參數(shù)和1個(gè)熱水罐的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和集中管理。監(jiān)控界面直觀，形象，準(zhǔn)確迅速的反映了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)