上海光語(yǔ)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(guò)程控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包含上位機(jī)軟件和輸出輸入硬件系統(tǒng)，如有需要請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系我們配套。

（一）控制方案選擇的基本原則：

1. 下位機(jī)由基于OPTO22??PAC智能控制節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。它實(shí)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(shí)時(shí)檢測(cè)、變換、參數(shù)校正和基本控制。包括滅菌和發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程各參數(shù)的自動(dòng)控制等功能；

• 基于OPTO22??PAC智能控制節(jié)點(diǎn)，采用原裝進(jìn)口優(yōu)質(zhì)的控制器和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)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(jìn)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(yùn)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(jìn)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(diǎn)：

（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(jìn)氣量構(gòu)成串級(jí)控制，可在上位機(jī)中自由選擇。

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

斷水保護(hù)：當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中斷水情況發(fā)生，斷水警報(bào)發(fā)出蜂鳴警報(bào)聲，同時(shí)切斷電加熱器加熱狀態(tài)，從而進(jìn)行保護(hù)電加熱器，避免將其損壞，并打開進(jìn)水電磁閥，進(jìn)行加水；

超溫保護(hù)：當(dāng)溫度超過(guò)所需溫度時(shí),?超溫警報(bào)發(fā)出蜂鳴警報(bào)聲，同時(shí)電加熱器自動(dòng)停止加熱工作，自動(dòng)打開冷水閥進(jìn)行降溫；此時(shí)，控制器自動(dòng)計(jì)算所需降溫比例，控制冷水的進(jìn)水量，防止冷水進(jìn)量過(guò)多，造成降溫過(guò)大，從而保護(hù)發(fā)酵過(guò)程中溫度的穩(wěn)定性；

超泡沫位：當(dāng)泡沫超過(guò)消泡電極位置時(shí)，超泡沫警報(bào)發(fā)出蜂鳴警報(bào)聲，同時(shí)消泡泵自動(dòng)打開，加入消泡劑進(jìn)行消泡，直到警報(bào)狀態(tài)解除，恢復(fù)正常發(fā)酵狀態(tài)；

 

(5)pH、溶氧的測(cè)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(guò)上位機(jī)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(duì)變量的實(shí)時(shí)采樣值進(jìn)行濾波，以增強(qiáng)抗干擾能力和提高測(cè)量精度。

(7)具有先進(jìn)的分程與預(yù)測(cè)雙PID控制。

4.上位機(jī)完成人機(jī)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(jī)的主要功能是完成人機(jī)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(jī)T&J-Turbo?V3.0軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有功能齊全、操作靈活簡(jiǎn)便、畫面直觀并具有智能化等特點(diǎn)。

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(shí)間、溫度、pH、溶解氧、轉(zhuǎn)速、空氣流量、?壓力、補(bǔ)料量、泡敵量、酸堿劑量等發(fā)酵過(guò)程參數(shù),包括實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線圖均可查看:

 

 

 

 

2、控制方式：

• 手動(dòng)控制方式：可以設(shè)定開閥比例或閥門開度
• 自動(dòng)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(duì)所有的控制參數(shù)可以預(yù)先設(shè)定20個(gè)控制段，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(bǔ)料等進(jìn)行控制

3、計(jì)量功能：可以對(duì)補(bǔ)料、泡敵、酸堿等計(jì)量

4、曲線功能：可以顯示、分析實(shí)時(shí)動(dòng)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(dòng)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(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)即時(shí)數(shù)據(jù)，直觀、明了

7、過(guò)程信息查詢：完整記錄每一批發(fā)酵數(shù)據(jù)及簡(jiǎn)述，隨時(shí)可以查詢歷史發(fā)酵數(shù)據(jù)及歷史過(guò)程信息簡(jiǎn)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(bào)表及曲線

9、曲線打?。簹v史曲線可以直接打印，打印同時(shí)可以選擇打印模版來(lái)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(méi)有獲得預(yù)期效果、環(huán)境變化時(shí)需要重新修正或關(guān)鍵系統(tǒng)參數(shù)修改錯(cuò)誤導(dǎo)致軟件無(wú)法正常運(yùn)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(shí)的所有默認(rèn)系統(tǒng)參數(shù)。

 

控制系統(tǒng)特點(diǎn)?

1、上位機(jī)監(jiān)控軟件采用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。監(jiān)控軟件是基于美國(guó)著名軟件Labwindows/CVI基礎(chǔ)上開發(fā)而成的。上位機(jī)顯示屏的第一項(xiàng)為系統(tǒng)主菜單，共有十個(gè)選項(xiàng)組成，操作人員只要點(diǎn)擊這十個(gè)選項(xiàng)中的任一項(xiàng)，就可進(jìn)入所需的子菜單。主菜單的十個(gè)選項(xiàng)為

• 《過(guò)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(dòng)態(tài)趨勢(shì)》??????Trend??(X-Y?Trend?Graphs)
• 《報(bào)警顯示》??????Alarms?(Alarms)
• 《關(guān)聯(lián)控制》????????(Cascade?Control)
• 《自動(dòng)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(jī)是以模擬圖形的形式顯示設(shè)備模型及運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出控制命令，并完成報(bào)警、存檔、打印等信息處理。通過(guò)對(duì)歷史及當(dāng)前工藝參數(shù)、發(fā)酵水平的分析的計(jì)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(jī)；可設(shè)置各參數(shù)報(bào)警上下限，顯示報(bào)警狀態(tài)；同時(shí)能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)管理。

3、?網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)接口和標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)上位機(jī)通過(guò)單位局域網(wǎng)或Internet遠(yuǎn)程連接可同時(shí)控制多臺(tái)下位機(jī)控制器。聯(lián)網(wǎng)靈活方便，不會(huì)出現(xiàn)掉線、丟失數(shù)據(jù)和燒毀主機(jī)板等毛病。可靠性、穩(wěn)定性大大高于普通485、232通訊接口。

4、上位機(jī)軟件成功的解決了上下位機(jī)的同步問(wèn)題，保證了發(fā)酵過(guò)程中的一致性。由于上、下位機(jī)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(shí)間上分配控制的優(yōu)先級(jí)，確保了系統(tǒng)的一致和穩(wěn)定。

5、上位機(jī)軟畫面美觀、功能齊全、操作靈活簡(jiǎn)便、畫面直觀并具有智能化擴(kuò)展功能等特點(diǎn)；軟件性能、穩(wěn)定性方面超過(guò)一般國(guó)內(nèi)同類軟件。