由个上位机总管理。上位机提供用户多种操作界面，打 印机用于生产报表打印。系统软件的使用和功能见 发酵过程控制系统计算机操作手册。其他各部 分功能分述如下。发酵过程控制系统资料资料 温度控制 分为种子罐温控大罐温控和公用工程温控三种。 小罐温控 其安装示意图如下 蒸气热水进 井水冷冻水循环水冷水 热水回 图二 如果发酵过程为纯产热过程，不需热水升温的，可省 去虚线框内的部分，即采用单入阀降温控制。 阀为电磁开关阀。阀控制升温，阀控制降温。 降温水根据季节的不同则选择不同的降温水。控制算法为 时间比例控制。 中罐和料罐温控其安装示意图如下 蒸气热水进 井水冷冻水循环水冷水 热水回 图三发酵过程控制系统资料资料 如果发酵过程为纯产热过程，不需热水升温的，可省 去虚线框内的部分，即采用单入阀降温控制。 阀为电磁开关阀,阀为气动开关阀。阀控制升温， 阀控制降温。降温水根据季节的不同则选择不同的降温 水。控制算法为时间比例控制。 补料控制补醇,补油控制与此相同 其安装示意图如下 发酵大罐 进料 进蒸汽 图四 为消毒用的进排气手动截止阀 根据工艺要求有时省略。 为手动隔膜阀或截止阀建议用隔膜阀。 为气动波纹管隔膜阀。 需要补料时，打开入料阀，当料液加满计量罐电 极接通时，关闭入料阀，打开出料阀，料液加入大 罐，完成个补料循环。计算机根据补料速率的设定，定 时启动这补料循环。在定时期内形成连续流加补料。 发酵过程糖份连续流加为菌株的生长提供了合适的环境， 有利于菌株的生长和代谢，是提高发酵工艺水平和产出单 位的最有效的手段。 发酵过程控制系统资料资料 自动消沫控制 在抗生素发酵过程中，由于菌株快速生长及通风搅拌 等因素的影响，般要产生大量泡沫，甚至逃液，严重影 响发酵产量。采用自动消沫控制后，可有效地防止逃液， 提高装罐体积。其控制示意图如下 图五 当泡沫产生后，接触到消沫电极后，消沫控制器或 其它控制系统发出指令，打开出油阀加油或其他消沫 剂来抑制泡沫生长。消沫电极分为普通长短电极和防 污染电极两种。普通长短电极可利用计算机或补料控制 器来控制，防污染电极则必须配用防污染消沫控制器来控 制。 控制 发酵过程般是个产酸过程，为保证菌株正常生长， 需不断加氨碱来调节其酸碱环境。控制分为计量和 不计量两种控制方式。不计量安装示意图如下 电极 消沫控制器 出油阀发酵过程控制系统资料资料 进风管道 进氨 进蒸汽 图六 分别为常开常闭气动波纹管隔膜阀。 为手动截止阀。 为进排蒸汽手动阀。 采用两阀串联的目的是为控制提供双保险。在停电 停气等异常情况下，自动补氨通道为关闭状态，并在严 重超限时，计算机发出指令让两阀同时关闭。避免在异常 情况下因加氨过多对环境产生破坏。 进蒸汽 进 风 管 道 加氨 图七补氨计量罐安装示意图发酵过程控制系统资料资料 计量控制方式采用计量罐。其上电极接通表示计量罐 加满，需关闭进氨阀，下电极断开表示计量罐放空，需 打开进氨阀进行氨水加注。其出阀控制与不计量控制方 式基本相同。 信号检测 为提高抗干扰能力，保证测量精度，所有检测信号均 通过配电器进行信号隔离。其连接示意图如下 现场 变送器 配电器 板 数显表屏 图八 二变送器传感器 发酵过程控制系统资料资料 温度变送器 采用铂电阻为敏感元件，配以体酸过程，为保证菌株正常生长， 需不断加氨碱来调节其酸碱环境。控制分为计量和 不计量两种控制方式。不计量安装示意图如下 电极 消沫控制器 出油阀发酵过程控制系统资料资料 进风管道 进氨 进蒸汽 图六 分别为常开常闭气动波纹管隔膜阀。 为手动截止阀。 为进排蒸汽手动阀。 采用两阀串联的目的是为控制提供双保险。在停电 停气等异常情况下，自动补氨通道为关闭状态，并在严 重超限时，计算机发出指令让两阀同时关闭。避免在异常 情况下因加氨过多对环境产生破坏。 进蒸汽 进 风 管 道 加氨 图七补氨计量罐安装示意图发酵过程控制系统资料资料 计量控制方式采用计量罐。其上电极接通表示计量罐 加满，需关闭进氨阀，下电极断开表示计量罐放空，需 打开进氨阀进行氨水加注。其出阀控制与不计量控制方 式基本相同。 信号检测 为提高抗干扰能力，保证测量精度，所有检测信号均 通过配电器进行信号隔离。其连接示意图如下 现场 变送器 配电器 板 数显表屏 图八 二变送器传感器 发酵过程控制系统资料资料 温度变送器 采用铂电阻为敏感元件，配以体化的变送器， 输出，比传统三线制温度测量具备更高的测量精度 和抗干扰能力，并有利于远传。 压力变送器 采用中航机电的压力变送器，其敏感元件为金属离子 溅射。这种压力变送器具有稳定性高精度高抗干扰能 力强等特点，尤其具备高温消毒不损坏的能力，特别适合 发酵生产。 称重变送器 采用隔膜密封式差压变送器，这种差压变送器有体 积小测量稳定智能化设计操作方便等特点，其安装 示意图如下 发酵罐 低压侧 高压侧 毛细管 图九 由于为实测差压，为料液高度，为发 酵液比重，而发酵液重量为发酵罐 有效截面积，因此在定截面积下∝∝差压变送 器输出电流。 通过分段标定料液重量与输出电流的对应关系，得 出个的分段直线方程。在发酵时通过测出而确 定出料液的重量。如要测量料液的体积，需知其比重。 标定时可采用计量筒或流量计水标。发酵过程控制系统资料资料 测量 采用变送器和复合电 极组成在线测量方式。变送器为全密封墙挂式结 构，防水防尘，有利于现场安装。面板的菜单式操作键盘 和大液晶点显示区更有利于用户操作和维护。 而电极为凝胶复合电极，其内参比电极设有银离子捕捉， 可防止硫化银沉积阻塞多孔隔膜。该电极操作和维护简单， 可耐压消毒，其温度使用范围为，耐压范围为 ，特别适合发酵过程控制。 仪表操作 包括测量标定维护参数设定诊断五个功能模 块。测量模块为主测模块，能提供温度阻抗 电流电压等多种参数屏幕显示和信号输出。标定模块提 供四种标定方式对电极进行标定。维护模块能提供计算机 系统个标准恒流源，用于检查计算机采集系统是否正常 工作。参数设定模块提供大量参数设定。诊断功能模块提 供多种硬件测试，并存贮了多种信息和历史记录。其操作 步骤如下 接好电源线电极线信号输出线。 通电自检。 按键进入参数设置功能块，在管理级设置以下几 个参数 测量时补偿温度值即发酵温度值，标定时补偿 温度值即缓冲液温度值。 输出电流对应于。 设置各个操作级别的密码和权限。 设置当前日期和时间。 其他设置可选择使用。 ④用模拟器进行模拟标定，检查仪表功能。 系统提供了四种标定方法 人工标定 自动标定发酵过程控制系统资料资料 数据标定 样本标定 般采用人工标定包括双点标定和单点标定。 用电极标定，般采用人工标定项的两点标定法。 电极维护 定期标定般至两个发酵周期。标定时注意 从种缓冲液进入另种缓冲液时定要用蒸馏水冲洗， 并用纸巾吸干水份，切不可擦拭。 清洗般可用蒸馏水冲洗，如有蛋白质附着，应 用清洗液清洗。 再生将老化电极置于再生液中浸泡分钟， 取出清洗后再置于溶液中浸泡个小时即可，如 不能恢复特性，该电极报废。 储存置于的缓冲液中湿储。因电极为玻璃体， 极易破损，切勿挤压冲击。冲洗大罐时也不可用高压水 枪直接冲洗电极头部。 溶氧 采用公司的变送器和极化电 极。该仪表为百分比空气测量，即为相对值测量，只有 个斜率调节，操作简单。 溶氧电极能耐压消毒操作简单测量准确稳定性 好。特别适用于生化过程控制。 仪表操作 连上电源线电极线信号输出线。 实消之后,把空气全开,罐顶压力调至,温度 保持在正常温度,标定这种情况下的溶解氧为 溶氧电极维护 见氧电极使用手册 发酵过程控制系统 操作与维护手册 北京康拓科技开发总公司 国家医药管理局控制工程中心 发酵过程控制系统资料资料 目录 系统构成 传感器 仪器仪表 模板 执行机构 系统维护汇总表 说明 本手册为控制系统说明，具体各个车间可根 据各自测控点对象的不同选择使用。发酵过程控制系统资料资料 发酵过程控制系统操作与维 护 系统构成 发酵过程控制系统是以公司 集散系统为核心，专门为抗生素发酵生产而设计 的小型系统。根据抗生素发酵的特点和工艺要求，系统 包括温度控制连续补料控制自动消沫控制控制等 多种参数控制和温度压力流量称重尾气 等多种参数测量。其系统结构如下 显示器 上位机工作站打印机 现场变送器执行机构仪表等设备 显示器 上位机工作站打印机 图 根据系统点的多少可采用个或多个控制器 可下挂通道扩展机箱来控制或监测现场的变送 器执行机构仪表等外部设备。所有控制器通过以太网 由个上位机总管理。上位机提供用户多种操作界面，打 印机用于生产报表打印。系统软件的使用和功能见 发酵过程控制系统计算机操作手册。其他各部 分功能分述如下。发酵过程控制系统资料资料 温度控制 分为种子罐温控大罐温控和公用工程温控三种。 小罐温控 其安装示意图如下 蒸气热水进 井水冷冻水循环水冷水 热水回 图二 如果发酵过程为纯产热过程，不需热水升温的，可省 去虚线框内的部分，即采用单入阀降温控制。 阀为电磁开关阀。阀控制升温，阀控制降温。 降温水根据季节的不同则选择不同的降温水。控制算法为 时间比例控制。 中罐和料罐温控其安装示意图如下 蒸气热水进 井水冷冻水循环水冷水 热水回 图三发酵过程控制系统资料资料 如果发酵过程为纯产热过程，不需热水升温的，可省 去虚线框内的部分，即采用单入阀降温控制。 阀为电磁开关阀,阀为气动开关阀。阀控制升温， 阀控制降温。降温水根据季节的不同则选择不同的降温 水。控制算法为时间比例控制。 补料控制补醇,补油控制与此相同