反应器过程监测过程控制系统(共11页).doc

《反应器过程监测过程控制系统(共11页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《反应器过程监测过程控制系统(共11页).doc（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上反应器过程监测过程控制系统 2016 年 2 月 24 日上海光语生物科技有限公司为光生物反应器和发酵罐培养客户量身定制开发PLC过程控制监测系统，包含上位机软件和输出输入硬件系统，如有需要请随时联系我们配套。（一）控制方案选择的基本原则：功能强大的软件触摸屏控制1. 下位机由基于OPTO22PAC智能控制节点构成。它实现温度、pH、溶氧（DO）、转速、空气流量、液位和泡沫液位等变量的实时检测、变换、参数校正和基本控制。包括灭菌和发酵生产过程各参数的自动控制等功能； 基于OPTO22PAC智能控制节点，采用原装进口优质的控制器和现场级基于工业以太网的控制技术，并选用大

2、屏幕高亮度液晶触摸显示屏操作方便、外形观美；控制电器全部采用进口名牌施奈德等电器控制元件，精工制造，质量可靠。 全中文操作界面，菜单式提示，可任意设置设备运行状态，人性化操作规程。（3）OPTO22电脑控制器的被控制变量全都采用智能PID控制等先进控制算法，控制的稳定性好、控制精度高、超调量小。3、具体特点：（1）pH、温度和转速等控制均采用完整的PID及分程控制，并有PID参数自整定功能。（2）有八种PID参数自整定控制算法，可由用户任意选择。（3）溶氧可与转速或进气量构成串级控制，可在上位机中自由选择。(4)自动控制的各种功能包括无扰动手动、自动切，都可在上位机和下位机中进行，性能优异、可

3、靠性高。并拥有完善的安全保护及处理功能齐全，包括断水、超温、超压、超泡沫位、超水位、过载等异常警告蜂鸣器及故障指示灯，故障回路能自动切断，安全可靠。断水保护：当运行过程中断水情况发生，断水警报发出蜂鸣警报声，同时切断电加热器加热状态，从而进行保护电加热器，避免将其损坏，并打开进水电磁阀，进行加水；超温保护：当温度超过所需温度时,超温警报发出蜂鸣警报声，同时电加热器自动停止加热工作，自动打开冷水阀进行降温；此时，控制器自动计算所需降温比例，控制冷水的进水量，防止冷水进量过多，造成降温过大，从而保护发酵过程中温度的稳定性；超泡沫位：当泡沫超过消泡电极位置时，超泡沫警报发出蜂鸣警报声，同时消泡泵自动

4、打开，加入消泡剂进行消泡，直到警报状态解除，恢复正常发酵状态；补料分段顺序控制智能标定界面(5)pH、溶氧的测量和变换采用高集成度专用模块，并具有高性能的隔离功能。(6)用户可通过上位机选择低通数字滤波、高通数字滤波和抗脉冲干扰滤波等数字滤波器，对变量的实时采样值进行滤波，以增强抗干扰能力和提高测量精度。(7)具有先进的分程与预测双PID控制。4.上位机完成人机界面的监控、PID自整定和以太网的网络控制功能。上位机的主要功能是完成人机操作介面的监控和网络的控制功能。它是采用上位机T&J-TurboV3.0软件来实现，具有功能齐全、操作灵活简便、画面直观并具有智能化等特点。控制系统功能1、数据显

5、示和记录：显示并记录发酵时间、温度、pH、溶解氧、转速、空气流量、压力、补料量、泡敌量、酸碱剂量等发酵过程参数,包括实时动态曲线图均可查看:溶氧反馈关联控制多达14个参数曲线2、控制方式： 手动控制方式：可以设定开阀比例或阀门开度 自动控制方式：可以选择PID连续或PID开关方式控制 顺序控制方式：对所有的控制参数可以预先设定20个控制段，以实现自动分段控制 关联控制：溶氧可以选择转速、空气流量、罐压、补料等进行控制3、计量功能：可以对补料、泡敌、酸碱等计量4、曲线功能：可以显示、分析实时动态曲线，记录历史数据曲线，并可直接打印5、标定功能：软件校正pH、溶氧、蠕动泵流速等参数，快捷、方便6、

6、模拟流程图：流程图示意，并在同一界面里显示各检测点的动态即时数据，直观、明了7、过程信息查询：完整记录每一批发酵数据及简述，随时可以查询历史发酵数据及历史过程信息简述8、数据处理：记录的数据可以直接导出为EXCEL格式，用户可以自己作出符合习惯的数据报表及曲线9、曲线打印：历史曲线可以直接打印，打印同时可以选择打印模版来设置打印格式。10、一键恢复功能：软件的系统数据如PID等参数可以根据需要更改，如果更改系统参数后并没有获得预期效果、环境变化时需要重新修正或关键系统参数修改错误导致软件无法正常运行，本软件设置了恢复出厂设置按钮，可以一键恢复出厂时的所有默认系统参数。控制系统特点1、上位机监控

7、软件采用软件来实现。监控软件是基于美国著名软件Labwindows/CVI基础上开发而成的。上位机显示屏的第一项为系统主菜单，共有十个选项组成，操作人员只要点击这十个选项中的任一项，就可进入所需的子菜单。主菜单的十个选项为 过程显示Process(DisplayProcess) 仪表校准(Calibration) 控制回路Control(ControlloopDisplayandSet) 变量显示Display（Display） 动态趋势Trend(X-YTrendGraphs) 报警显示Alarms(Alarms) 关联控制(CascadeControl) 自动消毒(AutomationSt

8、erilization) 控制回路组态(Configuration) PID控制器控制参数的自整定AutoTuning（PIDAutoTuning）2、上位工业控制机是以模拟图形的形式显示设备模型及运行状态，发出控制命令，并完成报警、存档、打印等信息处理。通过对历史及当前工艺参数、发酵水平的分析的计算可优化工艺条件并可设置工艺参数，回送给下位机；可设置各参数报警上下限，显示报警状态；同时能实现网络计算机管理。3、网络联机通讯采用工业以太网接口和标准通讯协议，实现一台上位机通过单位局域网或Internet远程连接可同时控制多台下位机控制器。联网灵活方便，不会出现掉线、丢失数据和烧毁主机板等毛病。

9、可靠性、稳定性大大高于普通485、232通讯接口。4、上位机软件成功的解决了上下位机的同步问题，保证了发酵过程中的一致性。由于上、下位机都可以操作发酵装置，所以必须保证控制命令的一致性，在本控制系统中，在时间上分配控制的优先级，确保了系统的一致和稳定。5、上位机软画面美观、功能齐全、操作灵活简便、画面直观并具有智能化扩展功能等特点；软件性能、稳定性方面超过一般国内同类软件。Applikon将创新的LED光面板作为标准搅拌式反应器和一次性生物反应器的选配模块，以允许植物、藻类和微生物进行光合作用，为其培养提供了最大的灵活性，降低经济成本。 PhotoBio有以下型号可供选择产品特点 光面板寿命长

10、（小时）、好维护 低电压运行、无电磁辐射、超过90%的效率 定向光输出、光线均匀分布 在寒冷的环境中性能良好 没有热量产生 环境友好和耐冲击/耐振动 光合作用有效辐射，PAR，（400700）有利于植物生长，植物响应有更好的效率 优良的波长稳定性，一致性，可靠性 波长蓝色（470nm）和红色（630nm）可用于植物生长 实时0到100%的光强度（0至20000lux）调节应用 所有对光合作用生物（植物，藻类，细菌）培养感兴趣的商业和科学领域。光养生物反应器2015-08-29价格：面议元/套产地：暂无最小起订：面议供货总量：面议所在地：北京北京市产品详情光养生物反应器是指用于培养藻类、光养细菌

11、等的技术系统，一般由培养系统（如光、培养容器、温度控制等）和监测系统（如PH值等）组成，可分为开放式和封闭式。广泛应用于生物工程领域如食品、水产养殖、营养保健制剂、医药如抗体及抗肿瘤药物等，生态环境工程领域如水体生态修复、CO2吸收、污水处理如重金属吸收等，能源领域如用藻类生产生物柴油等。FMT150光养生物反应器将生物反应器与监测仪器独特地结合在一起，用于精确地进行淡水和海水光合营养藻类和蓝绿细菌（藻氰菌）等的培养。仪器内置双调制荧光仪和显像密度计等，光能、光谱组成、温度和通气组分可以精确设定。另外，培养条件可以根据用户自定义方案而动态变化，光、温度和通气组分可以在幅度或频率上振荡变化。培养

12、物的生长状态可以即时由显像密度计（OD735）测定735 nm的光散射值，叶绿素含量通过在680nm 和 735 nm的光密度差值（NDVI）来连续监测，通过PS II的光量子产量（Fm-Fs）/Fm测量可以监测其瞬时生理状态。光养生物反应器可以与外部电脑连接以进行实验设置如实验时间（天）、数据采集周期（分钟）、温度、光照周期等。电脑还可以即时采集数据。同时可以通过Internet在不同地点对实验进行遥控。应用领域：1.环境科学与环境工程藻类的利用与有害控制用于水体藻类水华现象的模拟、预警防治研究，水体污染治理与生态修复研究如利用藻类进行水体重金属污染及面源污染的消纳研究等，大气污染生态修复研

13、究如利用藻类对污染排放进行吸收的研究等，及利用藻类吸收大气二氧化碳的研究等等。2.生态学与生态工程海洋初级初级生产力研究，浮游植物等光养生物生理生态研究，生物圈模拟研究、水体生态修复研究等。3.生物工程与生物医学工程用于藻类保健营养品的开发研究、藻类转基因抗肿瘤药物的开发研究、水产养殖藻类培养等等。4.生物能源开发向藻类要能源地球上的石油、煤炭等常规能源面临资源枯竭及环境污染、温室气体排放等严重问题，用玉米等粮食进行生物柴油的开发一度引起全球的粮食危机，目前国际上已将生物柴油的开发焦点转向藻类，藻类独居植物产油率榜首。FMT150已成为欧美国家用于藻类生物能源培养研究的热门设备。主要特点内置双

14、调制荧光仪，在线监测培养藻类的生理状况，在线测量记录荧光参数Fo，Ft，Fm，Fm，（Fm-Ft）/Fm、NPQ等内置光密度计，在线测量光密度、生物量（藻类数量）、叶绿素浓度；在线测量PH（备选）可同时测量监测温度、pH值、溶解氧等多种参数，及培养藻类的光合效率光源、温度、气体可程序控制，时间设置毫秒到小时；精确控制CO2浓度、温度、光照的波长、周期、强度等，并可进行恒化或恒浊培养宽范围光波,从UV-A到VIS到 NIR光化学光强度达700mol photons m-2s-1（蓝绿藻培养正常光强为90mol photons m-2s-1），可升级达2500mol photons m-2s-1（

15、备选）气流速率、CO2及O2浓度可精确控制（备选）PC界面，友好性操作；可通过Internet遥控技术参数指标1.荧光参数：Fo, Ft, Fm, Fm, Fv/Fm 及其它可计算参数2.容积（光合营养细菌和蓝藻悬浮液）：400 ml3.温度精确控制范围：5604.温度传感器：Pt 1,000 白金热电偶5.制冷制热系统：2个200 瓦珀耳帖元件6.双显示：系统控制显示和在线温度显示7.光化学光和饱和光：标准配置包含蓝色LED 450nm和红色LED 630nm（用于藻氰菌培养），或者白色LED，02500mol（photon）/m2.s可调。有其它颜色（波长）LED可供选择8.光模式：静态或

16、动态（sinus形）两种模式9.OD光学密度测量：通过两个IR LEDs （735 nm, 680 nm）实时测量OD10.检测器：PIN光敏二极管、697 nm-750nm滤波器11.可控制气流和气泡成分（备选）12.蠕动泵：最多可达8个的蠕动泵（备选），用于培养基及缓冲液的恒浊或恒化13.备选传感器：pH传感器、O2传感器、CO2传感器，用于在线监测14.Bios：可升级固件15.数据传输：RS-23216.材料：玻璃，不锈钢、硅化垫圈17.尺寸：502535 cm，重量：15.5kg18.电压：90-240 V19.遥控（备选）：包括个人电脑和RCM软件，通过Internet对反应器进行遥控和数据采集20.可根据用户需求定制1升、25升等各种大型光养生物反应器专心-专注-专业