基于DCS的維生素B12發(fā)酵過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、維生素B12發(fā)酵過程是一個(gè)極其復(fù)雜的生化反應(yīng)過程，具有非線性、時(shí)變性和不確定性的特點(diǎn)，其自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。本文以維生素B12發(fā)酵過程為研究對(duì)象，利用和利時(shí)DCS系統(tǒng)，完成了基于DCS的發(fā)酵過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究。
　　首先，在詳細(xì)分析了行業(yè)內(nèi)發(fā)酵控制工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)維生素B12發(fā)酵工程自動(dòng)控制系統(tǒng)方案進(jìn)行了調(diào)查研究，給出了基于和利時(shí)DCS系統(tǒng)的自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。然后從硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)方面詳

2、細(xì)分析了DCS系統(tǒng)的功能，包括數(shù)據(jù)站、現(xiàn)場(chǎng)控制站、工程師站、操作員站以及通訊控制站。軟件設(shè)計(jì)主要包括組態(tài)運(yùn)行畫面和控制邏輯的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)站軟件、操作員站軟件、控制站軟件以及組態(tài)軟件是該系統(tǒng)的主要組成部分。系統(tǒng)自動(dòng)完成發(fā)酵過程溫度、壓力、流量等參數(shù)的實(shí)時(shí)采集、處理及交換，操作員利用組態(tài)運(yùn)行畫面可對(duì)大罐參數(shù)系統(tǒng)、中罐參數(shù)系統(tǒng)、補(bǔ)料罐系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)及歷史曲線等進(jìn)行操作和監(jiān)視。
　　最后，針對(duì)B12生產(chǎn)過程中大罐發(fā)酵過程受影響因素多，溫度控

3、制難的問題，在對(duì)大罐發(fā)酵過程溫度產(chǎn)生原因及各因素間相互關(guān)系研究的基礎(chǔ)上，提出了基于模糊控制理論的模糊PID控制方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵溫度的優(yōu)化控制。利用MATLAB軟件對(duì)算法進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真，仿真結(jié)果表明:模糊PID控制器較傳統(tǒng)PID控制器對(duì)發(fā)酵溫度的控制更具有優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵過程中溫度的優(yōu)化控制。通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證，縮短了溫度調(diào)節(jié)時(shí)間，提高了發(fā)酵過程的穩(wěn)定性，保證了發(fā)酵過程高效的生產(chǎn)效率。該設(shè)計(jì)研究可對(duì)同類型發(fā)酵控制的設(shè)計(jì)提供有意義的借鑒和參