研祥工控工业发酵自动控制解决方案

研祥工控工业发酵自动控制解决方案（共3篇）

篇1：研祥工控工业发酵自动控制解决方案

[系统概述]

我国是轻工发酵工业大国，但此行业的控制技术普遍比较落后，生产中仍以人工控制为主，采用计算机技术起步较晚，普及率较低，目前轻工发酵行业正面临着日益激烈的全球竞争，因此对以计算机为核 心的自动控制技术有着强烈的需求。以下是某酒厂采用研祥工控产品进行酒精发酵控制的解决方案。

[系统要求]

提高、稳定产品质量，降低原料消

采用高级智能控制算法，提高控制水平

减少人工参与，实现无污染生产，减少质量风险;

替代人工，降低生产成本;

测、管、控一体化，满足信息化需求，提高企业管理水平与竞争力。

[系统框图]

[系统原理]

本系统采用研祥IPC-810主机，PCL-813B模拟量采集卡，PCL-726模拟量输出控制卡，组成发酵控制系统，

PCL-813B要检测以下参数：发酵温度、消毒温度、通气量、罐压力、pH值、溶解含量氧量、二氧化碳量、物料流量等。

系统经过数据分析，通过PCL-726输出模拟控制信号，控制以下参数：发酵温度、发酵液pH值、消沫防逃液流量、通气量、罐压等。主机还可通过局域网与总工通讯，总工可以了解全厂发酵罐的运行情况，方便管理。

[系统配置]

机箱：IPC-880

主板：IPC-1612VN

CPU：PIII850

硬盘：30G

内存：256M

模拟量输入卡：PCL-813B

6路模拟量输出卡：PCL-726

[系统评价]

1发酵是一个较复杂的生化反应过程，大滞后和时变性是其主要特征。在发酵过程中，为保证获得优化生产的目的，必须保持微生物按照一定的轨迹生长。

2本系统根据生物酵母生长代谢的多参数检测技术，间接检测分析不可测量参数，通过优化控制算法，控制代谢产物的生成、增殖、基质消耗、氧呼吸、CO2的生成，使发酵过程处于自动控制状态中，达到了提高产量、降低成本的效果。

篇2：研祥工控工业发酵自动控制解决方案

银行位于城市的各个角落，属于国家的重点安全防范单位，它具有规模多样、重要设施繁多、出入人员复杂、管理涉及领域广等特点，它作为当今社会货币的主要流通场 所、国家经济运作的重要环节，以其独特的功能和先进的技术广泛服务于国内各行业中，因此，提高银行系统的科学性和安全防范能力显得尤为重要。广东某公司一直致力于金融行业安全防范的研究，开发出一整套基于研祥智能股份的工控机为平台的高效、准确，安全可靠的监控系统。现已在国内许多商业银行广泛采用。

[系统要求]

整个工程的安全性和可靠性;

应用产品的可靠性和兼容性;

系统具有未来的可扩展性;

集中控制、布局合理;

施工方便、价格合理、外形美观;

[系统原理及框图]

这套系统从下至上分为：ATM机监控系统、营业大厅监控系统、银行中心机房监控系统、报警处理及上传子系统四个部分，

ATM自动提款机录像监控的主要目的是监控每一笔交易时的现场情况，为防止出现交易纠纷或恶意透支及其他经济犯罪提供录像资料，同时也监控对提款机的破坏行为。通过软件将针对不同的工作状态如：监视、振动、出钞、接近四种状态，采取相应的摄像、录像方式感应到强烈震动时，探测器发出报警触发信号启动录像机进行录像，同时通过声光报警装置发出警报信号。

营业大厅监控系统由前端设备、传输设备、控制设备、显示和记录设备四大部分组成，监控的对象有柜台工作人员每天的工作现场情况，为银行业务管理、交易纠纷及其他经济犯罪活动提供录像资料，因此，对系统录像的清晰度、录像时间、录像检索、系统稳定性、方便性、智能化均有较高的要求。

[系统配置]

1、ATM监控机：IPC-6806/HPC-1711CLD2N/160G

HPC-1711CLD2N：P4级PCI主板，无风扇、低功耗，在板CeleronM800MCPU、128M内存

2、银行监控机：IPC-8621/FSC-1717VN/CPUP43.2G/硬盘600G/内存1.0GDDR

3、防火墙：IPC-8116/NET-1611V4N/CPUPIII1.0G/硬盘80G/内存256MSD

[综合评价]

篇3：研祥工控工业发酵自动控制解决方案

抗生素发酵生产过程, 既涉及生物细胞的生长和繁殖, 又涉及生物细胞分泌的各种酶所催化的生化反应。它是生物、化学和工程等学科的理论和技术的综合利用, 其机理十分复杂, 控制过程非常困难。抗生素发酵计算机控制就是通过对菌种的环境条件要求和代谢变化规律各参数的变化进行测量, 结合代谢调控的基础理论来有效地控制发酵, 使菌种的代谢变化沿着最佳的方向进行, 以较低的能量和物料消耗生产更多的发酵产品。计算机自动控制技术在我国医药发酵工业大生产上的应用基本上开始于上个世纪70年代中后期, 之后随着计算机技术、传感器技术和执行器技术的不断发展, 尤其是到了80年代末期, 由于抗生素主要品种———青霉素新菌种的引进, 青霉素丝状菌工艺要求营养剂必须连续补充, 传统的手动集中补料的模式已不能满足新工艺, 从而对抗生素发酵生产过程自动化控制提出了迫切的要求。可以说发酵工艺的改进或新工艺的需求是计算机自动控制技术在生产过程应用的重要内因, 而且这一内因仍然是以后计算机综合技术在发酵生产应用上不断上台阶的原动力。

二、发酵生产过程新控制技术的应用

（一）连续消毒（灭菌）过程自动控制的实现

生物发酵工程中绝大多数发酵是需氧的纯种发酵，因此，所使用的培养基及其设备必须是无菌的，要想无菌则必须认真做好培养基及其相关设备的灭菌工作即所谓的消毒，以防止发酵过程中的染菌。

连消工艺和传统的实消相比其优势主要表现在以下几个方面：

1. 营养物破坏小，利于发酵水平的提高。

2. 对发酵设备破坏小。

3. 提高设备的周转率。

4. 降低染菌率。

5. 节能(蒸汽、电)。

6. 提高糖酸转化率3%(苏氨酸)。

（二）溶解氧的控制

根据培养时间的不同，适当地控制发酵液中的溶解氧浓度，不仅能直接实现节能降耗、降低成本的目的，同时又能实现增产、增效，提高经济效益的目的。一般来讲，溶解氧跟很多过程参数相关，主要有：通气流量、搅拌速度、罐顶压力、加油、加水、泡沫情况等等。在这诸多参数中，通气流量、搅拌速度是直接影响溶解氧的两个关键参数，对二者进行合理的控制即可收到较好的成效。在实际工程项目中，根据不同培养时间的不同溶解氧要求，通过自动调节安装在进气管道上的调节阀和控制变频器输出改变搅拌速度，从而实现了溶解氧的闭环控制。实践表明，根据品种的不同，与溶解氧非自控相比，在不降低发酵水平的前提下，可实现节约空气30%～50%、节电30%～50%。

溶解氧控制的7种模式：

1. 进气通风流量控制;

2. 搅拌电机转速控制;

3. 罐顶排气压力控制;

4. 通风流量、电机转速控制;

5. 通风流量、排气压力控制;

6. 电机转速、排气压力控制;

7. 通风流量、电机转速、排气压力控制。

（三）设备、管线消毒、移种、放料的自动控制

除配料环节当中的固体料仍然采用人工外，其余过程基本实现了自动控制，而且其中最大亮点是管线消毒由原来的空消工艺改为过热水消工艺，主要实现了如下自动控制：

1. 大罐空消;

2. 大罐底料水消和连消;

3. 多种营养物的水消和连消及营养物储罐的空消和自动进料;

4. 二级种子罐的水消和连消;

5. 三级种子罐基础料的水消和连消;

6. 各级移种管线的水消及自动移种;

7. 各级罐进料管线的水消及自动进料;

8. 各种配料罐的液位、搅拌及物料去向控制。

三、控制系统的选择

选择计算机自动控制系统时应该基本遵循可靠性、先进性、可扩展性、性价比等主要几个指标来考虑。控制系统是整个自动化项目的“大脑”，是选择的关键和重点，现场仪表和执行器的不当一般影响的仅仅是点，而控制系统往往影响的是“面”甚至是全局。

就目前的技术水平而言，可供选择的控制系统类型主要有：PLC (可编程逻辑控制器) 、DCS (集散控制系统) 、FCS (现场总线控制系统) 。选择DCS时则应优选那些世界知名品牌甚至是“百年老店”的产品，毕竟生物制药大生产一般都有24×365×10(一年365天，一天24小时，10年)的特点，所以控制系统的投资应该一步到位，否则很有可能因所选择的现场总线类型将来没成为标准、得不到后续的技术支持从而造成投资上的浪费。

四、结束语