新控制系统(麻连登)

反应器新控制系统

和

称量式补料装置介绍

国强公司2011内容１．反应器新控制系统的要求２．新控制系统的实现３．现场控制总线简介４．称量式补料装置介绍1.随着生物反应过程调控技术的发展，对反应器计算机控制系统提出了新的技术和性价比要求:1.1新技术要求：a.控制系统要有较强的数据处理能力，能够实时采集、处理大量数据；支持大容量存储器，并能按一定的条件和格式存储数据；b.控制系统要具有模块化、灵活性和伸缩性，能够适应高中低端不同的需求，并且可以根据客户的特殊需求，做出个性化的控制方案；c.控制系统能够满足网络化、信息化的需求，联网简单，扩展方便，容易融入企业管理系统；这些技术要求和传统要求是不同的，如视频信息的引入，就要求控制系统能实时采集、处理大量数据；网络化的普及，迫切需要控制系统联网简单，扩展方便；特别是很多企业建立了管理系统，就要求新的控制系统能比较容易的融入企业管理系统中；1.2性价比要求d.合理的性价比，适合市场的需求；e.可靠性，冗余度；２.新控制系统的实现为了实现这些新要求，我们推出了新的控制系统，适合群控反应器系列和中试规模以上反应器系列主控制器由PAC（可编程自动化控制器）担任，PAC是一种新的控制器，结合了PC的处理器、RAM和软件的优势，以及PLC固有的可靠性和分布特性，是高端工业应用平台，满足了用户单一平台多功的需求。

2.1群控反应器控制系统架构

(14台罐）2.2多联罐系统２.3中试规模以上反应器控制系列

3．现场总线控制系统（FCS)

关于新控制系统，一定要提到现场总线

现场总线是应用于过程控制现场的一种数字网络;包含有两个信息交换:过程控制信息交换和设备管理信息的交流;通过现场总线，各种智能现场设备（智能变送器、调节法、执行器和分布式I/O单元）可以方便地进行数据交换，过程控制策略可以完全在现场设备层次上实现；

现场总线将当今网络通信与管理的概念带入控制领域，与大家熟知的DCS系统相比，FCS继承了DCS全部功能，使系统完全开放，实现危险性彻底分散在各回路中去；FCS具有明显优于DCS的特点，FCS必将代替DCS，是过程控制系结构的发展方向，但由于价格原因，在国内反应器控制系统上应用很少；

但我们仍旧可以努力，把现场总线的优点用在我们的设计和产品上．如我们的新产品“称量式补料装置”

４．称量式补料装置（智能现场仪表）

★用智能模块实现过程控制信息交换（控制）

★在普通气动隔膜阀上，加装指示器，实现了设备管理信息的交流；

★整个装置模块化构架，除电源外，只有两条通信线和中央控制器通信，布线方便，使用效果良好;

4.1补料系统概述补料操作往往是生物反应过程中过程优化调控的关键操作，因此补料装置也是生物反应器（小试、中试、规模化装备）中的必配设备，可应用于生化、医药、轻工、食品、农药等领域。随着生物技术的发展，现有的补料装置已与精细调控的生物过程工程技术有较大差异，现代生物反应过程对补料计量、补料控制精度及周期的要求越来越高。为达到上述目标，有必要对传统的补料装置进行改进，以满足对生物反应过程精细调控的要求。4.2生物反应过程中使用的计量方式必须符合4个主要条件：★耐高温消毒（苛刻的条件）；★无死角（苛刻的条件）；★有一定的精度（基本在1%以内）；★价格合理，便于大规模使用；目前在生物反应过程中比较常用的有连续式和离散式两大类，但能同时符合上述4个条件的计量方式很少4.3常用补料计量方法介绍4.3.1连续式计量如电磁流量计、质量流量计等，精度高，但价格也同样高。如料液中有气泡存在（经常发生的），还会影响精度。而且必须配用同样价格昂贵的连续调节阀。4.3.2离散式计量4.3.2.1计量杯（以北京“诚益通“为代表）是以计量杯为计量单位，即使每次计量正确，最高精度也只有计量杯的容积，（如500ml,就是500ml）计量杯结构进料阀出料阀计量杯电极进料阀打开，料液进入计量杯，待液面接触到电极，自动控制进料阀关闭；4.3.2.2三阀系统（以“比欧“为代表）以阀腔为计量单位，对进出口的压力要求较高，价格也高；

进料阀

膜片进料阀连杆三阀系统结构：进料阀（开）膜片向右凹进出料阀（关）进料阀（关）膜片向左凸出出料阀（开）连杆连杆三阀系统工作原理１．进料２．出料膜片向右凹进，抽入料液膜片向左凸出，压出料液4.3.2.3电磁计量泵(大连“普罗民特”，是同类产品中的优秀德国品牌）

以泵的工作时间来积算补料量，理论精度是2%FS，价格高，而且不能耐高温消毒；4.4称量式补料装置特点根据长期以来在微生物发酵领域对发酵过程优化及控制的理论和经验基础上，设计并制造出了具有自主知识产权，结合连续式计量和离散式计量的特点，符合上述4个条件的计量方式；本补料装置计量方式，是直接称量每次补料的重量，并经智能模块运算，有如下７个特点：控制精度高（1%FS）;使用灵活方便能随意设定补料量和补料速率、设定补料时间，显示实时瞬时计量和累计补料量，满足大部份生产的需要；自动滤噪音在车间的工况条件下，常有较大的震动噪音，（一般由搅拌机械和气流（蒸汽和无菌工艺气）的喘动引起）各个现场并不一样，自动抗干扰（振动噪音）软件可以按需要，自动检测现场的噪音，根据噪音的频率，幅度等参数，自动滤除噪音引起的干扰，提高补料精度；使用寿命较长气动隔膜阀作为进出料装置，可以耐高温消毒，保证长时间使用；自动报警进出料管路有堵塞现象发生时会自动报捷，提请注意；模块式结构便于组合，只有两条线和控制室通信，布线简单；价格合理大大低于连续式计量补料装置称量传感器耐消毒软管耐消毒软管进料气动隔膜阀出料气动隔膜阀计量罐固定智能模块软件运算信号输出称量式补料装置结构示意图称量式补料装置安装于车