[发明专利]一种用于工业发酵的测控系统

说明书

本发明公开了一种用于工业发酵的测控系统，系统采用DCS控制系统，设计终端总线、工厂总线和现场总线三层网络总线结构；终端网络层硬件部分、工厂网络层硬件部分和现场网络层硬件部分三个硬件结构。本系统提升了发酵过程中产品的品质，增加产品的产量，优化发酵过程，实现了工业发酵的高度自动化，解决手动生产效率低下的问题。

技术领域

本发明属于工业发酵领域，具体涉及一种用于工业发酵的测控系统。

背景技术

在传统的生物发酵行业中，主要是通过改善工艺来提高生产效率。工业发酵就是通过微生物的生命活动，把发酵原料转化为人类所需要的微生物产品的工业过程。随着工业自动化水平的不断发展，可以通过PLC系统对发酵工业进行自动化控制来提高生产效率。但随着工厂规模的不断扩大，PLC系统已无法满足需求。发酵是通过培养生物细胞获得产物的过程，实现发酵必须具备适宜的微生物，保证微生物进行代谢的条件，进行发酵的设备，有提取精制产品的方法和设备。发酵过程中，设备的控制包括联锁停车和自动启停两大功能。连锁实现设备的安全运行系统时，当监视值超过临界点，连锁关键设备就会回到故障安全位置，避免对生命、环境和原材料的破坏以及安全事故的产生。自动启停功能是为确保当设备处于自动状态时会随着过程条件的状态变化自动启停，实现连续生产的目的。发酵过程中有些重要化学参数的控制精度和实时性要求比较高，但在实际运行时具有一定的反应滞后性，传统的PID回路功能无法满足实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于工业发酵的测控系统，以回应上述背景技术中所涉及到的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：采用DCS控制系统，设计终端总线、工厂总线和现场总线三层网络总线结构。终端总线和工厂总线采用双层冗余环网结构，现场总线采用冗余结构。终端总线将服务器与DCS的客户端相连接，网络结构设计为基于并行冗余协议的冗余终端总线结构，工厂总线采用太网通讯处理器CP卡实现冗余连接，处理器安装在自动化系统的每个子系统及其服务器中。硬件结构主要由以下三部分组成，终端网络层硬件部分、工厂网络层硬件部分和现场网络层硬件部分。终端网络层为系统管理级，包括客户机和交换机。工厂网络层为系统过程级，包括服务器、交换机和CPU。服务器为连接终端层和工厂层的唯一接口，可以实现终端网络和系统网络的隔离，设计为冗余服务器结构。现场网络层为现场级，包括远程I/O站和卡件，每个远程站包含两块通讯卡，构成站点冗余。系统软件程序设计，采用CFC编程、SCL编程、SFC编程和BATCH编程，四中方式相互结合，自下而上设计连续生产程序、通讯程序、批量配方。通过MES数字化和报表功能对系统数据进行处理。

本发明的有益效果：提升了发酵过程中产品的品质，增加产品的产量，优化发酵过程，实现了工业发酵的高度自动化，解决手动生产效率低下的问题，整个工业发酵过程实现了全控制，有利于发酵工业的进一步拓展与进步。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例