OPC的谷氨酸发酵罐控制系统设计+PLC梯形图(2)
现代工业控制系统通常是PC作为上位机，与工业设备领域，如PLC的数据交换与处理，自动控制的生产过程。对于小型控制系统，使用一个特殊的组态软件成本太高，设计监控系统VB可以降低成本，但我们必须先解决与PC机PLC之间的通讯问题。使用更传统的方式DDE（动态数据交换）模式，与OPC技术的发展和普及进程间通信，它已成为工业过程控制的通信标准。 OPC服务器有两种类型的接口，包括自动化接口，它主要用于VB，Delphi等开发工具。在本文中，计算机与PLC构成谷氨酸发酵罐温度控制系统的。本文以计算机和PLC构成谷氨酸发酵罐温度控制系统。PLC实现测量信号的采集和控制信号的输出，PLC和VB之间通过OPC实现信息的传递，以Visual Basic为软件平台设计控制软件和上位机管理软件，实现对谷氨酸发酵罐温度的自动控制。
1.1. 谷氨酸发酵罐设备介绍
谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占有重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。目前，我国许多工厂采用多种方法来提高谷氨酸产率，如选育高产菌种、改进发酵工艺、搞好发酵控制、引进微机控制、增加控制参数等。这些方法对于提高谷氨酸产率非常有效。 谷氨酸除用于制造精外，还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等。近几年来，采用谷氨酸生物素缺陷型菌种来生产谷氨酸已经不能达到人需要的那种效果，所以很多精公司、生物研究所等都在致力于开发新的耗糖少，产酸多，产酸稳定的菌种。理论上，对于生物索缺陷型菌株，增大用量可提高菌体浓度，在适当的发酵控制下，当菌体内生物素被消耗至“贫乏”水平，菌体可大量合成谷氨酸，从而达到提高代谢产物浓度的目的。谷氨酸发酵的前景很广阔，需要我们更用心的探讨研究。
发酵罐，指工业上用来进行微生物发酵的装置。发酵罐是一种对物料进行机械搅拌与发酵的设备。该设备采用内循环方式，用搅拌机分散和打碎气泡，它溶氧速率高，混合效果好。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒，其容积在1m3至数百m3。在设计和加工中应注意结构严密，合理。能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少（避免死角）、物料与能量传递性能强，并可进行一定调节以便于清洗、减少污染，适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业，罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。物料始终处一无污染的状态下混合、发酵，设备配备空气呼吸孔，CIP清洗喷头，人孔等装置。
图1.1 谷氨酸发酵工艺流程
1.2. 我国谷氨酸发酵罐发展现状和水平
当前，我国精生产的发酵法占据统治地位，而发酵生产的发酵罐仍是机械搅拌通风发酵罐，即大家常说的通用罐。它是利用机械搅拌器的作用，使空气和醪液充分混合，促使氧在醪液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖、发酵和代谢所需要的氧气。它主要由罐体、搅拌器、挡板、轴封、空气分布器、传动装置、冷却管、消泡器、人孔、视镜等组成。
随着我国生物技术行业的蓬勃发展，发酵罐日趋大型化。对于抗生素、谷氨酸、柠檬酸酵母等发酵T业生产用的大型通风发酵罐来说。氧溶解速度往往成为好氧发酵过程的限制冈素。目前我国普遍采用的标准式机械搅拌通风发酵罐通常是采用加大通风景、加强搅拌的方法来达到提高溶氧系数的目的，但实际生产中获得的效果并不很理想，表现为氧利用率较低、能耗离，根据数据统计表明，用于机械式搅拌所消耗的能源占全过程的一半左右。随着高产菌株的不断使用， 标准式机械搅拌通风发酵罐的构造已难以满足对溶氧速率愈来愈高的要求和节能要求。因此，如何保证在有良好的气液接触和混和性能等发酵要求的前提下，尽量减少机械搅拌及通气过程所消耗的动力，更有效、更合理地设计发酵罐，无疑对改造老发酵罐，设计新发酵罐具有重大的意义。
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