微生物发酵过程计算机监控系统开发与研究

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国内在发酵过程的测控方面,还处在较为落后的状况.仅凭经验或实验测得数据已远远不能适应研究和生产控制的需要.这与迅速发展的计算机控制技术是不相适应的.因此,对发酵过程计算机控制系统的研制.实现,推广和国产化,会大大提高中国发酵行业生产的自动化水平,提高生产率,降低成本,具有显著的经济和社会效益.利用多线程技术,成功地开发出微生物发酵过程计算机检测与控制的集散控制系统(DCS).系统由硬件与软件两部分组成.系统控制线程采用了模糊控制算法监控发酵罐的工作温度.设计了一个模糊控制器,建立了模糊隶书函数,模糊控制规则表,模糊控制查询表,按照表中规则对发酵罐中的温度进行检测与控制.控制系统上位机可从下位机接收数据,并能通过表格,动态曲线等形式对发酵罐的监控参数进行动态显示,系统还具有用户登陆管理,系统日志存储显示,参数设置,报警存储显示,数据库转储等功能.上位机通过呼叫,传送命令/数据帧可对下位机的控制参数进行设定.现场中试表明,系统对发酵罐搅拌速度,温度,PH,DO能实时检测,参数检测精度达0.01;模糊控制器设计正确,超调量小,降低了振荡的可能.提高了系统的稳定性,其控制精度能达到±0.1,参数数据库运行稳定,安全,设计合理,系统硬件信号统一,通用性好,系统不仅能用在生物过程,对其他如化工,机械,电子等行业的控制系统的设计,也有很好的借鉴作用.
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