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1、生物发酵过程自动加药控制系统设计摘要自动加药设备在微生物发酵相关行业得到了很多的应用,这个设备的控制回路比较单一，自动化程度低。针对该问题，将这项设备技术中融入PLC控制，WinCC组态控制的技术，设计出自动加药的控制方案，实现了微生物发酵的自动加药控制，并且此系统中上位机实时进行组态监控，数据记录，故障报警。本文在介绍了生物发酵控制技术现如今的发展概况以及PLC在整个控制行业的应用情况，根据设计的要求，构建了由PLC作为下位机，西门子触摸屏作为监控面板的自动加药控制系统。本文研究了微生物发酵自动加药的硬件选型和PLC软件编程，WinCC组态，以及PLC与触摸屏之间，PLC
2、与现场设备之间的信号采集与数据传输方式，接入了ph，温度，DO，液位等作为输入参数，并且将实时的这些参数数据送往中央处理器进行处理，与设定值之间求差，并且将这一差值作为控制器的输入值，经过PID控制处理过后的输出值自动计算出蠕动泵运行的占空比。整个系统通过传感器采集对象参数输出的模拟量信号，在中央处理器中经过相应控制算法的计算后，PID给出输出的调节信号，控制器件随之对整个控制系统进行控制，最终达到稳态，使整个系统稳定运行。改造后的微生物自动加药控制系统集技术性、操作性、实用性、科研性于一体。在投入使用之后，运行稳定，控制方便，自动化程度高，达到了设计的目的，实现了对于整个
3、发酵系统实时的监控，将这一技术应用到实际生产当中，能够为微生物发酵行业带来良好的经济效益和环保效益。关键词：PLC自动加药WinCCPID控制微生物发酵IAutomaticcontrolsystemdesignofbiologicalfermentationprocessAbstractAutomaticdosingequipmentinmicrobialfermentationindustrygetsalotofapplications,thedevicecontrolloopisasingle,lowdegreeofautomation.Aimingatthisprob
4、lem,willthedeviceintothePLCcontroltechnology,WinCCconfigurationcontroltechnology,designoftheautomaticdosingcontrolscheme,implementstheautomaticdosingcontrolofmicroorganismfermentation,andthesystemconfigurationPCreal-timemonitoring,datarecord,faultalarm.Thispaperintroducesthebiologicalferme
5、ntationcontroltechnologyintoday'sdevelopmentsituation,aswellastheapplicationofPLCinthecontrolindustry,accordingtotherequirementsofdesignandconstructedbyPLCaslowermachine,Siemenstouchscreenmonitorpanelasautomaticdosingcontrolsystem.Thispaperstudiesthemicroorganismfermentationautomaticdosing
6、ofhardwareselectionandsoftwareprogrammingofPLCandWinCCconfiguration,aswellasbetweenPLCandtouchscreen,PLCandfielddevicesbetweenthesignalacquisitionanddatatransmissionmode,accesstotheph,temperature,DO,suchasliquidlevelastheinputparameters,andtheseparametersofreal-timedatatotheCPUforprocessin
7、g,andthedifferencebetweenthesetpoint,andthisdifferenceasthecontrollerinputvalues,aftertreatedwithPIDcontroloftheoutputvalueautomaticallycalculatetheperistalticpumprunningdutyratio.Thewholesystemthroughthesensoroutputanalogsignalacquisitionobjectparameters,thes
