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和利时MACS控制系统在VB12发酵中的应用和改进

   日期:2012-08-11     来源:发酵设备网    浏览:862    评论:0    
核心提示:VB12是VB12菌在发酵代谢过程中代谢产物,VB12发酵涉及VB12菌的生长和繁殖等生命过程,是极其复杂的生物化学过程,主要由配料、消
VB12是VB12菌在发酵代谢过程中代谢产物,VB12发酵涉及VB12菌的生长和繁殖等生命过程,是极其复杂的生物化学过程,主要由配料、消毒、种子、发酵、生化、霉菌等工序组成,是一个连续的生产过程,要充分发挥VB12菌的生产能力,工艺调控是关键,而发酵控制是工艺调控的具体实施和体现,是发酵生产过程中的关键操作单元。有效的调控发酵是提高发酵单位的重要因素。我厂发酵控制系统HONEYWELL9000系统自九四年上马以来,已经使用了十年,严重超役,接近瘫痪,且无补料系统越来越不能满足生产的需要,制约着生产的发展,经市场调查和公司领导研究决定于二零零三年引进北京和利时公司的MACS控制系统来对VB12发酵进行控制和监测。
二、软硬件配置
本系统共有工程师站1台,操作员站两台(均为DELLP42.0G/128M/
20G/CD),预装WINNTWORKSTATION4.0+PACK6和SmartPro2.0+SP01。本系统共有I/O控制站1套,I/O控制站由主控单元、智能I/O单元、电源单元和专用机柜四部分组成,完成现场信号采集、工程单位元变换、通过系统网络将数据和诊断结果传送到操作员站。操作员站是最重要的人机交互接口,由高档微机、专用键盘、轨迹球组成进行生产现场的监视和管理。SMARTPRO系统的网络由上到下分为系统网络和控制网络两个层次,系统网络实现现场控制站与操作员站的互连,控制网络实现现场控制站与智能I/O单元的通讯。本系统共实现大、中、小罐温度,空气流量,补料等120多个点的控制和监测。
三、控制系统存在的不足及改进
本系统自二零零三年七月份上马以来,基本上运行良好,达到了设计要求,实现了恒温室温度自控,一级种子罐温度自控,发酵大罐温度自控,重点实施了发酵大罐自动滴加补料系统,并为发酵大罐配备了空气流量、PH、DO溶解氧、发酵液体积等的测量与监控。但在使用中我们也发现了一些设计缺陷和不足主要有以下几点:
(一)交替补料的控制
原程序的思路是当出现报警时,物料阀全部关闭,防止料液漏入发酵罐内。但在实际应用中,交替补料罐的出料阀关闭后,无法保压,管道压力掉零,容易引起染菌,因此工艺要求当发生报警时出料阀是打开的。
IFALARM_JT=TRUETHENDO_A3:=TRUE;
ELSEDO_A3:=RS_A2.Q1;
END_IF;
IFALARM_JT=TRUETHENDO_B3:=TRUE;
ELSEDO_B3:=RS_B2.Q1;
END_IF;
程序(程序中红字的部分是改动部分)巧妙的用了两个判断语句以最小的改动完成工艺要求。另外,原程序为物料接触上电极即关闭进料阀,结束向交替补料罐压料。但在发酵补糖中随着原材料的质量不同,会有不同程度的泡沫。该程序在泡沫多时容易引起上电极的误触发,发出错误的满罐信号,当泡沫与上电极脱离时,就会开始又一轮进料过程,这样频繁动作对补料系统设备损伤较大。经分析决定在监控接口上加入一个可根据实际情况调整的延时时间TDT,来修正泡沫引起的误操作,程序如下:
(二)小罐的温度控制
原设计直接用蒸汽给小罐加温,但因为被控对象太小,导致温度变化太快,不稳定,后改为先用蒸汽和冷水在混合器调成温水,再用温水来加温小罐,这要求只要有一个小罐用温水,蒸汽和冷水电磁阀就同时打开调温水,程序作如下改动:
在使用中我们又发现当温度达到设定值时电磁阀不会关闭,必须等一个周期完成后才会关闭,导致了对蒸汽和水的浪费,还有调控的不及时,不准确。经过仔细分析程序,决定用定时器的触发端的非值来控制定时器的反向端,又应工艺人员的要求用发酵开关来作为控制的开关和温度报警的开关,程序如下:
四、效益
该系统自2003年7月启用至今,一切运行正常,不仅节省了大量用于维修设备的人力、物力、财力,更重要的是保证了发酵单位的逐步提高,由于自动化程度的提高,发酵参数的精确控制,水、电、汽,也有不同程度的节约,日积月累将是一个不小的数目。
本系统改进前的2003年平均发酵单位是111.3克/立方米,系统完善后的2005年平均发酵单位是122.7克/立方米,折算成产量多生产了591.318公斤,每公斤VB12的市价是1.9万元,这样一年的效益是1123万元。
五、体会
大家齐心协力就能把事情办好,系统启用的全过程都体现了这一点。大家积极地提出改进意见,并把在生产中发现的系统的异常情况及时反映给相关人员,使系统的不足得以及时妥当的改善。使系统最大限度的发挥出它的效能。新设备新技术需要新的管理方案。随着系统的进一步应用,一套新的操作规程也在逐步形成。新系统配新规程,再有大家的共同努力,相信一定能创造出更高的企业效益。
 
标签: 补料系统
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