基于PRoFIBUS—DP的β一甘露聚糖酶發(fā)酵控制系統(tǒng)的研究

針對(duì)盧一甘露聚糖酶發(fā)酵過程控制系統(tǒng)布線復(fù)雜、影響參數(shù)多、自動(dòng)化程度低等問題，設(shè)計(jì)了一套基于PROFIBUS-DP的現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)酵過程控制系統(tǒng)；通過總線，DP主站、DP從站和各智能儀表間可直接進(jìn)行通信，形成開放性網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了控制效果； 另外，采用基于遺傳尋優(yōu)的模糊控制器對(duì)發(fā)酵液的pH值進(jìn)行控制，控制精度與常規(guī)方法相比提高了5O 。
發(fā)酵工程技術(shù)是生物技術(shù)的重要組成部分。發(fā)酵過程由于其機(jī)理復(fù)雜、分布參數(shù)多、影響因素多且這些因素之間又相互作用而變得更加復(fù)雜，這也使得對(duì)發(fā)酵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可靠的控制成為一個(gè)難點(diǎn)。
甘露聚糖酶( 一1，4，D一甘露聚糖酶)是一類能水解含 1，4，D一甘露糖苷鍵的甘露聚糖的半纖維素酶， 它廣泛存在于動(dòng)植物和微生物當(dāng)中。由于其可減少動(dòng)物腸道病原菌，提高腸粘膜的完整性，調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，最終提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能而被認(rèn)為是最有希望的抗生素替代品之一， 目前已被廣泛應(yīng)用在食品、飼料、醫(yī)藥等領(lǐng)域。現(xiàn)在的 一甘露聚糖酶發(fā)酵控制一般都采用集中與分散相結(jié)合的DCS系統(tǒng)，它的局限性在于系統(tǒng)的不開放、硬件投資大、布線復(fù)雜、系統(tǒng)龐大且不易維護(hù)，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了基于現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)酵過程控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)是繼DDS、DCS之后的新型控制系統(tǒng)，它是一種全開放、全分散、全數(shù)字、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò) ]。其最大特點(diǎn)是通過開放性總線把現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò)，各智能設(shè)備間能直接通信，從而把控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)，使系統(tǒng)變成了真正的全分散系統(tǒng)，彌補(bǔ)了DCS的不足之處。PROFIBUS-DP (process fieldbus—DP)是一種國(guó)際性開放式的現(xiàn)場(chǎng)總線歐洲標(biāo)準(zhǔn)， 因其數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚傩浴⒓床寮从?、高效低成本等?yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在工廠自動(dòng)化方面。目前世界上許多自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)廠家都為自己的產(chǎn)品提供了DP接口[1]。