我国是抗生素生产大国，其中洁霉素作为一种广泛使用的抗生素具较大的市场需求，但由于其发酵生化反应过程机理的复杂性和部份生物参数难以实时在线测量的技术现状，洁霉素发酵过程的检测和控制水平和自动化程度还不高。为了提高发酵率和产品质量，降低原料和能源消耗，提升企业市场竞争力，迫切地需要使用建立一套洁霉素发酵过程智能监控系统。同时基于对发酵状态实时预测诊断的需求，结合人工智能领域中专家系统的方法建立发酵过程异常诊断子系统，辅助用户对异常状况进行诊断和处理。首先，深入分析洁霉素分批补料发酵过程的阶段特性，对发酵过程中的关键状态参数进行了汇总和分析，确定了生化反应参数的采集方法和控制策略，使用软测量技术对难以直接在线测量的发酵参数进行在线计算。然后，研究专家系统的组成和架构，获取专家经验并建立洁霉素发酵知识库，设置推理机的推理策略，设计针对专家和用户的人机接口，实现洁霉素发酵过程的异常预测诊断。为了进一步丰富知识库中的专家经验规则，对发酵过程生化反应的动力学模型进行研究，建立基于模型的知识库规则，完善对发酵过程状态和趋势的预测。最后，针对发酵过程的工艺和控制特点，对发酵过程监控系统的设计和实现进行详细的介绍，以发酵罐温度、发酵罐压力、无菌空气流量、发酵液pH和溶解氧浓度等参数值为主要监控对象，使用传感器技术采集现场环境参数，通过西门子PLC处理数据并输出控制信号。工作站程序采用Delphi开发平台进行开发，使用Modbus协议与PLC进行实时通讯进而完成实时数据的汇总和控制参数的配置。