基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的抗生素發(fā)酵控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、本課題來自寧夏多維藥業(yè)發(fā)酵控制系統(tǒng)的技術改造，發(fā)酵過程作為泰樂菌素生產過程中至關重要的一環(huán)，直接影響著泰樂菌素的質量與產量，傳統(tǒng)的生產操作或控制方式已不再適應當今的生產規(guī)模和生產要求。
　　 根據(jù)該廠的設備現(xiàn)狀和對泰樂菌素發(fā)酵的生產要求，結合計算機軟硬件技術、新儀表儀器等，采用了基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)的設計方案對該廠抗生素發(fā)酵原有控制系統(tǒng)進行全面技術改造。該控制系統(tǒng)選用西門子S7-300系列CPU模塊與和利

2、時I/O模塊組成下位機，上位機采用工控機+組態(tài)軟件。
　　 對所有的溫度控制都采用Fuzzy-PID復合控制，通過MATLAB仿真，得出結論：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，克服了溫度對象時滯特性；對三級發(fā)酵罐的PH值采用智能模糊控制，實現(xiàn)了PH值的調節(jié)更趨向于泰樂菌素的生長的要求；對三級發(fā)酵罐的補料采用流加控制，使泰樂菌素發(fā)酵的補料更加合理；同時對三級發(fā)酵罐的溶解氧采用溶解氧和通

3、氣量組成的串級控制系統(tǒng)，溶解氧為主控制回路，通氣量為副控制回路；對三級罐的壓力采用傳統(tǒng)的PID控制；對三級發(fā)酵罐的消泡采用化學消泡法，就能滿足生產要求。
　　 選用Kingview組態(tài)軟件開發(fā)的上位機監(jiān)控系統(tǒng)對一、二級種子罐內的溫度、空氣流量、攪拌轉速和溶解氧DO；三級發(fā)酵罐內的溫度、壓力、攪拌轉速、空氣流量、溶解氧DO和PH值；公用參數(shù)和1個熱水罐的溫度進行實時監(jiān)控和集中管理。監(jiān)控界面直觀，形象，準確迅速的反映了生產現(xiàn)場的真實