上海光語生物科技有限公司為光生物反應(yīng)器和發(fā)酵罐培養(yǎng)客戶量身定制開發(fā)PLC過程控制監(jiān)測系統(tǒng)，包含上位機軟件和輸出輸入硬件系統(tǒng)，如有需要請隨時聯(lián)系我們配套。

（一）控制方案選擇的基本原則：

1. 下位機由基于OPTO22??PAC智能控制節(jié)點構(gòu)成。它實現(xiàn)溫度、pH、溶氧（DO）、轉(zhuǎn)速、空氣流量、液位和泡沫液位等變量的實時檢測、變換、參數(shù)校正和基本控制。包括滅菌和發(fā)酵生產(chǎn)過程各參數(shù)的自動控制等功能；

• 基于OPTO22??PAC智能控制節(jié)點，采用原裝進口優(yōu)質(zhì)的控制器和現(xiàn)場級基于工業(yè)以太網(wǎng)的控制技術(shù)，并選用大屏幕高亮度液晶觸摸顯示屏操作方便、外形觀美；控制電器全部采用進口名牌施奈德等電器控制元件，精工制造，質(zhì)量可靠。
• 全中文操作界面，菜單式提示，可任意設(shè)置設(shè)備運行狀態(tài)，人性化操作規(guī)程。

（3）OPTO22電腦控制器的被控制變量全都采用智能PID控制等先進控制算法，控制的穩(wěn)定性好、控制精度高、超調(diào)量小。

3、具體特點：

（1）pH、溫度和轉(zhuǎn)速等控制均采用完整的PID及分程控制，并有PID參數(shù)自整定功能。

（2）有八種PID參數(shù)自整定控制算法，可由用戶任意選擇。

（3）溶氧可與轉(zhuǎn)速或進氣量構(gòu)成串級控制，可在上位機中自由選擇。

(4)自動控制的各種功能包括無擾動手動、自動切，都可在上位機和下位機中進行，性能優(yōu)異、可靠性高。并擁有完善的安全保護及處理功能齊全，包括斷水、超溫、超壓、超泡沫位、超水位、過載等異常警告蜂鳴器及故障指示燈，故障回路能自動切斷，安全可靠。

斷水保護：當(dāng)運行過程中斷水情況發(fā)生，斷水警報發(fā)出蜂鳴警報聲，同時切斷電加熱器加熱狀態(tài)，從而進行保護電加熱器，避免將其損壞，并打開進水電磁閥，進行加水；

超溫保護：當(dāng)溫度超過所需溫度時,?超溫警報發(fā)出蜂鳴警報聲，同時電加熱器自動停止加熱工作，自動打開冷水閥進行降溫；此時，控制器自動計算所需降溫比例，控制冷水的進水量，防止冷水進量過多，造成降溫過大，從而保護發(fā)酵過程中溫度的穩(wěn)定性；

超泡沫位：當(dāng)泡沫超過消泡電極位置時，超泡沫警報發(fā)出蜂鳴警報聲，同時消泡泵自動打開，加入消泡劑進行消泡，直到警報狀態(tài)解除，恢復(fù)正常發(fā)酵狀態(tài)；

 

(5)pH、溶氧的測量和變換采用高集成度專用模塊，并具有高性能的隔離功能。

(6)用戶可通過上位機選擇低通數(shù)字濾波、高通數(shù)字濾波和抗脈沖干擾濾波等數(shù)字濾波器，對變量的實時采樣值進行濾波，以增強抗干擾能力和提高測量精度。

(7)具有先進的分程與預(yù)測雙PID控制。

4.上位機完成人機界面的監(jiān)控、PID自整定和以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)控制功能。

上位機的主要功能是完成人機操作介面的監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)的控制功能。它是采用上位機T&J-Turbo?V3.0軟件來實現(xiàn)，具有功能齊全、操作靈活簡便、畫面直觀并具有智能化等特點。

控制系統(tǒng)功能

1、數(shù)據(jù)顯示和記錄：

顯示并記錄發(fā)酵時間、溫度、pH、溶解氧、轉(zhuǎn)速、空氣流量、?壓力、補料量、泡敵量、酸堿劑量等發(fā)酵過程參數(shù),包括實時動態(tài)曲線圖均可查看:

 

 

 

 

2、控制方式：

• 手動控制方式：可以設(shè)定開閥比例或閥門開度
• 自動控制方式：可以選擇PID連續(xù)或PID開關(guān)方式控制
• 順序控制方式：對所有的控制參數(shù)可以預(yù)先設(shè)定20個控制段，以實現(xiàn)自動分段控制
• 關(guān)聯(lián)控制：溶氧可以選擇轉(zhuǎn)速、空氣流量、罐壓、補料等進行控制

3、計量功能：可以對補料、泡敵、酸堿等計量

4、曲線功能：可以顯示、分析實時動態(tài)曲線，記錄歷史數(shù)據(jù)曲線，并可直接打印

5、標(biāo)定功能：軟件校正pH、溶氧、蠕動泵流速等參數(shù)，快捷、方便

6、模擬流程圖：流程圖示意，并在同一界面里顯示各檢測點的動態(tài)即時數(shù)據(jù)，直觀、明了

7、過程信息查詢：完整記錄每一批發(fā)酵數(shù)據(jù)及簡述，隨時可以查詢歷史發(fā)酵數(shù)據(jù)及歷史過程信息簡述

8、數(shù)據(jù)處理：記錄的數(shù)據(jù)可以直接導(dǎo)出為EXCEL格式，用戶可以自己作出符合習(xí)慣的數(shù)據(jù)報表及曲線

9、曲線打?。簹v史曲線可以直接打印，打印同時可以選擇打印模版來設(shè)置打印格式。

10、一鍵恢復(fù)功能：軟件的系統(tǒng)數(shù)據(jù)如PID等參數(shù)可以根據(jù)需要更改，如果更改系統(tǒng)參數(shù)后并沒有獲得預(yù)期效果、環(huán)境變化時需要重新修正或關(guān)鍵系統(tǒng)參數(shù)修改錯誤導(dǎo)致軟件無法正常運行，本軟件設(shè)置了恢復(fù)出廠設(shè)置按鈕，可以一鍵恢復(fù)出廠時的所有默認(rèn)系統(tǒng)參數(shù)。

 

控制系統(tǒng)特點?

1、上位機監(jiān)控軟件采用軟件來實現(xiàn)。監(jiān)控軟件是基于美國著名軟件Labwindows/CVI基礎(chǔ)上開發(fā)而成的。上位機顯示屏的第一項為系統(tǒng)主菜單，共有十個選項組成，操作人員只要點擊這十個選項中的任一項，就可進入所需的子菜單。主菜單的十個選項為

• 《過程顯示》??????Process?(Display?Process)
• 《儀表校準(zhǔn)》???????(Calibration)
• 《控制回路》??????Control?(Control?loop?Display?and?Set)
• 《變量顯示》??????Display（Display）
• 《動態(tài)趨勢》??????Trend??(X-Y?Trend?Graphs)
• 《報警顯示》??????Alarms?(Alarms)
• 《關(guān)聯(lián)控制》????????(Cascade?Control)
• 《自動消毒》????????(Automation?Sterilization)
• 《控制回路組態(tài)》???(Configuration)
• 《PID控制器控制參數(shù)的自整定》Auto?Tuning（PID?Auto?Tuning）

2、上位工業(yè)控制機是以模擬圖形的形式顯示設(shè)備模型及運行狀態(tài)，發(fā)出控制命令，并完成報警、存檔、打印等信息處理。通過對歷史及當(dāng)前工藝參數(shù)、發(fā)酵水平的分析的計算可優(yōu)化工藝條件并可設(shè)置工藝參數(shù)，回送給下位機；可設(shè)置各參數(shù)報警上下限，顯示報警狀態(tài)；同時能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計算機管理。

3、?網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)接口和標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，實現(xiàn)一臺上位機通過單位局域網(wǎng)或Internet遠(yuǎn)程連接可同時控制多臺下位機控制器。聯(lián)網(wǎng)靈活方便，不會出現(xiàn)掉線、丟失數(shù)據(jù)和燒毀主機板等毛病?？煽啃浴⒎€(wěn)定性大大高于普通485、232通訊接口。

4、上位機軟件成功的解決了上下位機的同步問題，保證了發(fā)酵過程中的一致性。由于上、下位機都可以操作發(fā)酵裝置，所以必須保證控制命令的一致性，在本控制系統(tǒng)中，在時間上分配控制的優(yōu)先級，確保了系統(tǒng)的一致和穩(wěn)定。

5、上位機軟畫面美觀、功能齊全、操作靈活簡便、畫面直觀并具有智能化擴展功能等特點；軟件性能、穩(wěn)定性方面超過一般國內(nèi)同類軟件。