發(fā)酵過程智能控制裝置和系統(tǒng)
本項(xiàng)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(jì)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(diǎn),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(yàn)等技術(shù),具有高可靠性、靈活性和可擴(kuò)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(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)的通信,構(gòu)成分布式控制系統(tǒng),也可直接連接 Internet,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(biāo)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(yuǎn)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(xì)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(xué)
2021-04-13