發(fā)酵過程智能控制裝置和系統(tǒng)
本項目采用檢測、診斷、控制、優(yōu)化等技術(shù),研發(fā)成功集工藝、設(shè)備、控制及軟件于一體的智能發(fā)酵罐裝置與系統(tǒng),包括 20L—1000L 系列全自動發(fā)酵罐和 中試線、大型發(fā)酵車間 DCS 分布控制系統(tǒng)及軟件等。發(fā)酵過程智能裝置采用嵌入 式計算模塊為內(nèi)核結(jié)構(gòu),軟硬件緊密結(jié)合,依據(jù)發(fā)酵工藝特點,融合數(shù)字化檢測 與控制、監(jiān)測診斷、過程優(yōu)化、發(fā)酵專家經(jīng)驗等技術(shù),具有高可靠性、靈活性和 可擴展性,以液晶觸摸屏來集中顯示和設(shè)定各種發(fā)酵參數(shù),操作簡便,可方便地 實現(xiàn)與上位計算機的通信,構(gòu)成分布式控制系統(tǒng),也可直接連接 Internet,實現(xiàn) 遠程監(jiān)控。發(fā)酵過程分布式控制系統(tǒng),采用工程師站+控制站的 DCS 或 FCS 結(jié)構(gòu), 發(fā)酵過程智能裝置、PLC 或智能儀表均可作為控制站,工程師站完成數(shù)據(jù)保存、 顯示、故障檢測與診斷、以及優(yōu)化調(diào)度等功能。主要技術(shù)性能指標如下: 1) 具有自動在位清洗、自動原位滅菌, 清晰的大視鏡觀測孔,多樣可靠的 接種方式; 2) 測量和控制參數(shù)包括溫度、DO、pH、空氣流量、壓力、轉(zhuǎn)速、稱重、泡 沫、多路流加等; 3) pH 分段設(shè)置和控制,控制精度+-0.1; 4) 溫度分段設(shè)置和控制,控制精度+-0.2; 5) 溶解氧分段設(shè)置和控制,控制精度+-2%; 6) 空氣流量分段和控制,控制精度+-0.1; 7) 歷史數(shù)據(jù)存儲和管理、曲線顯示和分析、工藝參數(shù)的設(shè)定、輸出打印、 遠程傳輸、安全密碼設(shè)置等; 8) 離線采樣錄入接口; 9) 多種在線分析儀接口:底物和產(chǎn)物濃度分析儀、稱重、在線尾氣分析儀、 近紅外光譜、活細胞檢測等儀表的接口; 10) 提供多種軟件模塊:故障檢測與診斷模塊、底物和產(chǎn)物濃度的智能控制 模塊、智能流加模塊、基于離線采樣和在線采樣的多采樣率的數(shù)據(jù)分析模塊等。
江南大學
2021-04-13