1. 概述:
發(fā)酵罐除了機械部分外,其所采用的控制系統也非常重要??刂葡到y的優(yōu)劣對發(fā)酵設備的正常使用影響很大。目前,市場(chǎng)上采用比較多的控制系統主要有三種形式:工控機、單片機(SCM)、可編程邏輯控制器(PLC)。盡管許多廠(chǎng)家提出了許多解決方案,但其核心技術(shù)主要還是這三種控制。有許多華麗的描述充其量是某些廠(chǎng)家在制造一種概念而已。因此用戶(hù)應了解其本質(zhì)特點(diǎn)以便在選擇時(shí)掌握主動(dòng)。
下面對這三種控制形式分別作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
2. 說(shuō)明:
2.1 工控機系統:
所謂工業(yè)控制計算機就是利用經(jīng)過(guò)改裝的計算機+各種控制板構成,是80年代末到90年代中后期國際流行的一種工業(yè)控制模式。這種控制模式結構比較復雜,與自動(dòng)化控制追求簡(jiǎn)單實(shí)用這一思想不太吻合。復雜的結構更加容易出現問(wèn)題。這種控制模式最大缺點(diǎn)為高速采樣,易受外界干擾,數據采集誤差較大,如果使用軟件進(jìn)行濾波則會(huì )造成數據響應非常慢,因此總體運行穩定性較差。而且現有操作系統的穩定性也存在一定的問(wèn)題,經(jīng)常會(huì )碰到計算機死機的情況,會(huì )影響實(shí)驗的進(jìn)行,嚴重時(shí)直接導致實(shí)驗失敗。但是其成本很低,價(jià)格便宜,所以一些廠(chǎng)家仍在大量使用。由于這種控制模式存在的缺陷較大,90年代末期已逐步被淘汰。
2.2 單片機系統:
單片機(Single Chip Micyoco)主控制器體積小,主頻低,穩定性好,功能強大,克服了工業(yè)控制計算機的穩定性差、易死機、容易損壞的弊端。同時(shí),其價(jià)格相對PLC系統來(lái)說(shuō)比較低廉。單片機是目前在許多領(lǐng)域里被普遍采用的一種控制形式。
2.3 PLC系統:
PLC主控制器采用模塊化方式,擴展、編程方便,存儲量大、數據分析方便,穩定性高。在現工業(yè)控制中已越來(lái)越多的被采用,是今后發(fā)展的一種主流趨勢。
3. 比較:
3.1 成本:
就成本來(lái)說(shuō),工控機與單片機相對低廉,PLC較高。
3.2 功能:
相對來(lái)說(shuō),PLC功能強大,因為采用模塊化方式,擴展、編程都很方便。工控機擴展口足夠多的話(huà)連接各種控制板來(lái)進(jìn)行擴展也比較方便,但隨著(zhù)板卡增多干擾也會(huì )加劇,對穩定性的影響進(jìn)一步擴大。單片機擴展和編程有一定局限性,但一套已經(jīng)成熟的系統在擴展與重新編程要求上并不多。
3.3 穩定性:
很明顯,PLC組成的系統穩定性最好,其次是單片機系統,工控機系統存在太多弊端,選擇時(shí)尤其要慎重。
4. 解決方案:
有了初步的了解以后,您所要做的就是分析自己的真正需要。
對于實(shí)驗室規模的發(fā)酵罐以采用單片機控制為優(yōu),結合計算機程序控制,是一套比較好的方案,同時(shí)兼顧了性能與價(jià)格。如果資金充??煽紤]采用PLC系統,穩定性高,功能強大,采用大屏幕彩色觸摸屏顯示與控制,操作方便,美觀(guān)大方。工控機系統的選用要格外慎重。
對于中試、生產(chǎn)型的發(fā)酵罐最好是采用PLC控制系統。其功能強大,易于擴展;穩定性高,安全可靠。如果限于資金不充足也可以考慮單片機系統,只要技術(shù)成熟同樣可滿(mǎn)足工業(yè)應用。對于這一規模的發(fā)酵罐不推薦選用工控機系統,因為對于較大規模的中試與生產(chǎn)來(lái)說(shuō)其潛在的隱患太多,不足以勝任用戶(hù)需要。