基于plc微生物通用式发酵装置控制系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于PLC的微生物通用式发酵装置控制系统设计DesignofcontroIsystemforuniversalmicrobiaIfermentationunitbasedonPLC陆兵，薄翠梅，杨世品，黄庆庆，牛超LUBing，BOCui—mei，YANGShi—pin，HUANGQing-qing，NIUChao(南京工业大学电气工程与控制科学学院，南京211816)摘要；根据微生物发酵过程控制的要求，提出基于西门子PLC和Wince的控制系统设计方案。该控制系统采用西门子S7-300系列模块作为下位机，西门子工控机和WinOC软

2、件作为上位机，并将数据与客户机共享，对现场对象进行数据采集存档，自动控制，故障报警和实时监控。实践表明，该控制系统能够较好的实现微生物发酵反应过程的参数控制，保证微生物发酵反应的有效进行，提高微生物发酵反应过程的自动化水平。关键词；微生物发酵；PLC；WinOC；控制系统中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1009—0134(2015)11(下)一0040—03Ooi：10．3969／i．issn．1009-0134．2015．22．130引言碱混合I【'微生物反应发酵过程是一种典型的间歇过程，利—发酵罐1‘i，4_糯用微生物发酵技术的生产规模也随着科技的发

3、展不断扩d调节大。目前生物发酵技术己经在卫生医药、农林牧渔、轻——罐。一工食品、新型能源等多个重要领域发挥着举足轻重的作用，例如医学上所使用的各种抗生素、生物酶制剂等，礼萎鎏——1种子罐这些都是跟微生物的发酵工程紧密相关的。本文对微生物发酵过程进行学习和研究，从而设计出合理的控制图1发酵工艺简易不意图方案以提高该方面的工艺水平，促进微生物反应发酵技术的发展。如图1所示，该生物发酵过程中主要由标准碱液的考虑到生产要求和微生物发酵的特殊性，结合当下自动配制、热敏辅料标准液的自动配制、糖／盐液的消毒与供应、调节罐及发酵罐的发酵环境自动稳定系统四计算机软硬件技术，智能仪器仪表

4、，决定采用基于西门大部分组成。该系统具有通用性，符合多种菌类发酵的子PLC和Wincc的综合自动化控制系统。条件。1微生物发酵过程2PLC控制系统设计【6】微生物发酵工艺流程如下：首先配制糖盐原料，并PLC控制系统主要对各个对象参数进行测量，同时进行连续消毒，然后向其中加入热辅材料和碱液配置成对一些关键变量进行稳定控制，确保微生物发酵反应的发酵所需要的营养原液。最后，营养液和种子液～起加入到发酵罐中进行设定时间的发酵过程。其中，糖盐原顺利进行，并且配合组态软件进行数据的界面显示和实时监控，控制系统网络图如图2所示。本文使用西门子料的消毒过程需要严格控制温度范围，确保其

5、液体完全CPU315—2DP作为系统的主控制器，通过SM322数字量达到无菌的环境要求，并且还要确保调节罐中的pH值稳定在规定范围内，避免营养液失效口】。输出模块对电机和水泵进行起停控制，利用SM321数字收稿日期：2015-03-10基金项目：国家自然科学基金(61203020)；江苏省自然科学基金(BK20141461)作者简介：陆兵(1990一)，男，江苏张家港人，硕士研究生，研究方向为微生物反应发酵过程的综合自动化控制。[401第37卷第11期2015-11(下)学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com