潔霉素發(fā)酵過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、潔霉素發(fā)酵生產(chǎn)是典型的微生物次級代謝過程，生物反應(yīng)發(fā)酵機(jī)理復(fù)雜，其發(fā)酵水平與國際先進(jìn)水平相比仍有一定的差距。究其原因，除了菌種因素之外，主要是生產(chǎn)的自動化程度不高，控制水平比國外落后。所以，研究基于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的潔霉素發(fā)酵過程控制系統(tǒng)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先介紹了我國抗生素發(fā)酵工業(yè)及發(fā)酵水平狀況，著重分析了抗生素發(fā)酵過程控制的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。 其次介紹了潔霉素發(fā)酵工藝的過程、發(fā)酵過程控制的概念和基本方法，重

2、點(diǎn)分析了發(fā)酵過程中的主要發(fā)酵參數(shù)的控制方法的研究現(xiàn)狀。 根據(jù)發(fā)酵工藝特點(diǎn)和控制要求，提出了一套基于組態(tài)王6.5及S7-300PLC的潔霉素發(fā)酵過程控制系統(tǒng)的軟硬件解決方案。對控制系統(tǒng)的硬件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，對控制系統(tǒng)上、下位機(jī)的軟件功能進(jìn)行介紹和整體設(shè)計(jì)規(guī)劃。 重點(diǎn)對OPC技術(shù)及其在潔霉素發(fā)酵過程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。提出了采用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的硬件與軟件，及軟件與軟件間的數(shù)據(jù)通信。詳細(xì)地論述了OPC服務(wù)器和OPC

3、客戶端的設(shè)計(jì)方法及主要實(shí)現(xiàn)步驟，并實(shí)現(xiàn)了組態(tài)王軟件與OPC服務(wù)器的連接、。 針對發(fā)酵過程中溫度控制具有嚴(yán)重的非線性及滯后性這一難題，本文運(yùn)用了模糊自適應(yīng)PID控制，對溫度控制環(huán)節(jié)進(jìn)行建模并利用MATLAB的simulink進(jìn)行仿真。 最后，對全文的工作做了總結(jié)。總結(jié)了主要完成的工作，分析了存在的問題，并對今后的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。 本文的主要研究成果為：(1)采用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的軟硬件間的數(shù)據(jù)通信，并對其