FF現(xiàn)場(chǎng)總線在泰樂(lè)霉素發(fā)酵控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、泰樂(lè)霉素項(xiàng)目是山東魯抗舍里樂(lè)藥業(yè)有限公司在1998年引進(jìn)的，原發(fā)酵控制系統(tǒng)技術(shù)比較落后，生產(chǎn)中仍以人工控制為主，手工操作，經(jīng)驗(yàn)控制，不僅操作者勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，能耗大，而且生產(chǎn)缺少科學(xué)性，受人為因素影響大，容易出現(xiàn)失誤，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)生產(chǎn)控制技術(shù)進(jìn)行改造已勢(shì)在必行。 根據(jù)生產(chǎn)的要求和泰樂(lè)霉素發(fā)酵的特點(diǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、新材料技術(shù)和生物技術(shù)等，決定采用基于基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(FF)的現(xiàn)場(chǎng)

2、總線控制系統(tǒng)對(duì)發(fā)酵罐原有控制系統(tǒng)進(jìn)行全面技術(shù)改造。 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)系統(tǒng)(FCS)是一種開(kāi)放的、具有互操作性的、徹底分散的分布式控制系統(tǒng)。FCS是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的，在測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)字通信系統(tǒng)。 對(duì)整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)分成兩步控制： 一、對(duì)一二級(jí)種子罐，檢測(cè)種子罐的溫度、壓力和PH值，并對(duì)溫度和壓力進(jìn)行調(diào)控，控制方案采用常規(guī)PID控制： 二、對(duì)大罐系統(tǒng)：需檢測(cè)的參數(shù)有：發(fā)酵溫度、pH值

3、、溶氧DO、空氣流量、罐壓、發(fā)酵液體積以及公用工程等參數(shù)等。根據(jù)生物發(fā)酵過(guò)程包括復(fù)雜的物理過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)和生物反應(yīng)過(guò)程，把整個(gè)發(fā)酵過(guò)程控制回路分為溫度控制回路、溶解氧控制回路、壓力控制回路、PH值控制回路和補(bǔ)料控制回路等共計(jì)五大回路。 該系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)泰樂(lè)發(fā)酵過(guò)程自動(dòng)化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了工藝優(yōu)化，降低生產(chǎn)成本，獲取較佳的經(jīng)濟(jì)效益。其過(guò)程自動(dòng)控制方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1)快速測(cè)溫技術(shù)：采用快速測(cè)溫元件，保證冷卻過(guò)

4、程冷卻溫度的準(zhǔn)確快速控制； 2)自動(dòng)控制技術(shù)：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)補(bǔ)料，保證精度、并達(dá)到最快的調(diào)控。 3)先進(jìn)控制技術(shù)：溫度控制采用Fuzzy-PID復(fù)合控制，通過(guò)控制加熱器開(kāi)關(guān)及調(diào)節(jié)冷卻水流量對(duì)發(fā)酵溫度進(jìn)行控制，保證發(fā)酵溫度的精確控制，克服了溫度對(duì)象時(shí)滯特性；根據(jù)工藝要求溶解氧控制采用溶解氧和通氣量組成串級(jí)控制系統(tǒng)，溶解氧為主控制回路，通氣量為副控制回路；采用模糊控制，實(shí)現(xiàn)了PH值的調(diào)節(jié)更趨向于泰樂(lè)霉素的生長(zhǎng)的要求；專