威控智能式生物发酵自动控制系统方案

2009年11月22日

1.系统概述：
智能式生物发酵系统要求强大的自动控制功能、可扩展性强、操作灵活、稳定可靠以及故障率低。基本控制参数为：温度、搅拌速度、PH、DO、进气流量、罐压、定时定量流加、连续发酵、液位、多种自动补料方式、自动消泡等。特殊分析、控制为：如CO2、密度、糖份、自动灭菌等。
2.系统组成：
1. 发酵罐玻璃、不锈钢
2. 控制系统
（1）可编程控制器（整个控制系统的核心组件）
（2）传感器: 温度传感器、PH值传感器、容氧传感器、压力传感器
（3）变送器: 4～20mA变送器（起到信号变送的作用）
（4）现场执行设备
变频器: 控制电机，由AO输出控制
交流电机: 控制压缩机，由变频器控制
蠕动泵: 控制酸碱的加入，由AO输出控制
3. 本地控制（1）5.7寸或10.4寸工业级人机界面，现场显示、操作终端
（2）本地监控程序，在触摸屏中运行
4．远程监控（1）PC电脑
（2）上位组态软件
5．其它（1）电源（2）报警装置
结构图：

3．嵌入式生物发酵控制系统架构
方案一，RTU-6600 + HMI-1041
方案一采用10.4”人机界面，在人机界面运行组态软件，可进行复杂操作，并可将系统运行数据实时传送到监控室。
如图。

图、RTU-6600+HMI-1041 方案

方案二，RTU-6600 + HMI-5702/HMI-3802
方案二采用5.7”或3.8”人机界面，在人机界面上进行简单的设置和数据的监测，将系统运行数据实时传送到监控室，由上位机组态软件进行远端控制。
如图。

图、RTU-6600+HMI-5702方案

3．1 RTU-6600
RTU-6600作为控制核心，完成多个回路的PID控制、模糊控制任务；同时与10.4”人机界面通讯，实现与嵌入式组态软件的无缝结合。
3．2 人机界面
10.4”人机界面，内置操作系统和嵌入式组态软件，完成与RTU-6600的通讯、上位显示、设置、报警、报表输出以及历史数据存储等功能。
生物发酵系统组态界面

3.3 通讯方式：
4．3．1 Modbus/TCP
Modbus/TCP，通过RTU-6600以太网与人机界面通讯，这种通讯方式通过以太网进行，使用标准的Modbus/TCP协议。
4．3．2 Modbus/RTU
Modbus/RTU（485），通过RTU-6600的RS-485与人机界面通讯，这种通讯方式通过RS-485进行，使用标准的Modbus/RTU协议。
4.系统安装调试现场