[發明專利]一種用于工業發酵的測控系統

在審

• 申請號: 202011287766.4
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112375671A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 湯勁松
• 申請（專利權）人: 湖南格致測控技術有限公司
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/00
• 代理公司: 長沙心智力知識產權代理事務所(普通合伙) 43233
• 代理人: 鄭志德

本發明公開了一種用于工業發酵的測控系統，系統采用DCS控制系統，設計終端總線、工廠總線和現場總線三層網絡總線結構；終端網絡層硬件部分、工廠網絡層硬件部分和現場網絡層硬件部分三個硬件結構。本系統提升了發酵過程中產品的品質，增加產品的產量，優化發酵過程，實現了工業發酵的高度自動化，解決手動生產效率低下的問題。

技術領域

本發明屬于工業發酵領域，具體涉及一種用于工業發酵的測控系統。

背景技術

在傳統的生物發酵行業中，主要是通過改善工藝來提高生產效率。工業發酵就是通過微生物的生命活動，把發酵原料轉化為人類所需要的微生物產品的工業過程。隨著工業自動化水平的不斷發展，可以通過PLC系統對發酵工業進行自動化控制來提高生產效率。但隨著工廠規模的不斷擴大，PLC系統已無法滿足需求。發酵是通過培養生物細胞獲得產物的過程，實現發酵必須具備適宜的微生物，保證微生物進行代謝的條件，進行發酵的設備，有提取精制產品的方法和設備。發酵過程中，設備的控制包括聯鎖停車和自動啟停兩大功能。連鎖實現設備的安全運行系統時，當監視值超過臨界點，連鎖關鍵設備就會回到故障安全位置，避免對生命、環境和原材料的破壞以及安全事故的產生。自動啟停功能是為確保當設備處于自動狀態時會隨著過程條件的狀態變化自動啟停，實現連續生產的目的。發酵過程中有些重要化學參數的控制精度和實時性要求比較高，但在實際運行時具有一定的反應滯后性，傳統的PID回路功能無法滿足實際需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于工業發酵的測控系統，以回應上述背景技術中所涉及到的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：采用DCS控制系統，設計終端總線、工廠總線和現場總線三層網絡總線結構。終端總線和工廠總線采用雙層冗余環網結構，現場總線采用冗余結構。終端總線將服務器與DCS的客戶端相連接，網絡結構設計為基于并行冗余協議的冗余終端總線結構，工廠總線采用太網通訊處理器CP卡實現冗余連接，處理器安裝在自動化系統的每個子系統及其服務器中。硬件結構主要由以下三部分組成，終端網絡層硬件部分、工廠網絡層硬件部分和現場網絡層硬件部分。終端網絡層為系統管理級，包括客戶機和交換機。工廠網絡層為系統過程級，包括服務器、交換機和CPU。服務器為連接終端層和工廠層的唯一接口，可以實現終端網絡和系統網絡的隔離，設計為冗余服務器結構?，F場網絡層為現場級，包括遠程I/O站和卡件，每個遠程站包含兩塊通訊卡，構成站點冗余。系統軟件程序設計，采用CFC編程、SCL編程、SFC編程和BATCH編程，四中方式相互結合，自下而上設計連續生產程序、通訊程序、批量配方。通過MES數字化和報表功能對系統數據進行處理。

本發明的有益效果：提升了發酵過程中產品的品質，增加產品的產量，優化發酵過程，實現了工業發酵的高度自動化，解決手動生產效率低下的問題，整個工業發酵過程實現了全控制，有利于發酵工業的進一步拓展與進步。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例