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基于PRoFIBUS—DP的β一甘露聚糖酶发酵控制系统的研究
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2009-07-16
时见栖鸦
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针对卢一甘露聚糖酶发酵过程控制系统布线复杂、影响参数多、自动化程度低等问题，设计了一套基于PROFIBUS-DP的现场总线发酵过程控制系统；通过总线，DP主站、DP从站和各智能仪表间可直接进行通信，形成开放性网络，简化了系统结构，提高了控制效果； 另外，采用基于遗传寻优的模糊控制器对发酵液的pH值进行控制，控制精度与常规方法相比提高了5O 。
发酵工程技术是生物技术的重要组成部分。发酵过程由于其机理复杂、分布参数多、影响因素多且这些因素之间又相互作用而变得更加复杂，这也使得对发酵系统的经济可靠的控制成为一个难点。
甘露聚糖酶( 一1，4，D一甘露聚糖酶)是一类能水解含 1，4，D一甘露糖苷键的甘露聚糖的半纤维素酶， 它广泛存在于动植物和微生物当中。由于其可减少动物肠道病原菌，提高肠粘膜的完整性，调节免疫反应，最终提高动物的生产性能而被认为是最有希望的抗生素替代品之一， 目前已被广泛应用在食品、饲料、医药等领域。现在的 一甘露聚糖酶发酵控制一般都采用集中与分散相结合的DCS系统，它的局限性在于系统的不开放、硬件投资大、布线复杂、系统庞大且不易维护，因此我们设计了基于现场总线的发酵过程控制系统。现场总线控制系统(FCS)是继DDS、DCS之后的新型控制系统，它是一种全开放、全分散、全数字、多点通信的底层控制网络 ]。其最大特点是通过开放性总线把现场设备连接成网络，各智能设备间能直接通信，从而把控制功能彻底下放到现场，使系统变成了真正的全分散系统，弥补了DCS的不足之处。PROFIBUS-DP (process fieldbus—DP)是一种国际性开放式的现场总线欧洲标准， 因其数据传输的高速性、即插即用、高效低成本等优势被广泛应用在工厂自动化方面。目前世界上许多自动化技术生产厂家都为自己的产品提供了DP接口[1]。
发酵工程技术是生物技术的重要组成部分。发酵过程由于其机理复杂、分布参数多、影响因素多且这些因素之间又相互作用而变得更加复杂，这也使得对发酵系统的经济可靠的控制成为一个难点。
甘露聚糖酶( 一1，4，D一甘露聚糖酶)是一类能水解含 1，4，D一甘露糖苷键的甘露聚糖的半纤维素酶， 它广泛存在于动植物和微生物当中。由于其可减少动物肠道病原菌，提高肠粘膜的完整性，调节免疫反应，最终提高动物的生产性能而被认为是最有希望的抗生素替代品之一， 目前已被广泛应用在食品、饲料、医药等领域。现在的 一甘露聚糖酶发酵控制一般都采用集中与分散相结合的DCS系统，它的局限性在于系统的不开放、硬件投资大、布线复杂、系统庞大且不易维护，因此我们设计了基于现场总线的发酵过程控制系统。现场总线控制系统(FCS)是继DDS、DCS之后的新型控制系统，它是一种全开放、全分散、全数字、多点通信的底层控制网络 ]。其最大特点是通过开放性总线把现场设备连接成网络，各智能设备间能直接通信，从而把控制功能彻底下放到现场，使系统变成了真正的全分散系统，弥补了DCS的不足之处。PROFIBUS-DP (process fieldbus—DP)是一种国际性开放式的现场总线欧洲标准， 因其数据传输的高速性、即插即用、高效低成本等优势被广泛应用在工厂自动化方面。目前世界上许多自动化技术生产厂家都为自己的产品提供了DP接口[1]。
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