微生物發(fā)酵過程控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、微生物發(fā)酵是和人類日常生活息息相關的，人類日常生活中很多東西都是通過發(fā)酵來實現(xiàn)的。微生物發(fā)酵需要良好的適合生物生長的環(huán)境，所以需要對發(fā)酵參數(shù)進行控制。目前試驗用發(fā)酵設備主要為小型發(fā)酵罐，體積為幾升至幾十升不等，對其控制要求精度高，并且還要有良好的操作界面方便工作人員的操作。因此，開發(fā)良好的發(fā)酵控制系統(tǒng)對提高發(fā)酵產(chǎn)品質量和試驗的精確度有很現(xiàn)實的意義。
　　 本課題致力于小型發(fā)酵罐控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)，并將嵌入式處理器應用于系統(tǒng)開發(fā)

2、，縮短了系統(tǒng)開發(fā)時間，提高了數(shù)據(jù)的處理速度，增強了系統(tǒng)的控制功能。
　　 首先，本文對現(xiàn)有發(fā)酵控制系統(tǒng)，嵌入式的發(fā)展及其在以太網(wǎng)技術的應用進行了簡要概括，并說明了課題的主要研究工作和論文的結構安排。
　　 其次，簡要的介紹了系統(tǒng)的總體結構和框架，包括處理器的選型，以太網(wǎng)的工作原理，以及發(fā)酵參數(shù)的控制方法等。另外，實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件電路，包括最小系統(tǒng)模塊、輸入輸出模塊和通信模塊。通信模塊分為串口通信和以太網(wǎng)通信兩個部分。

3、r>　　 再次，軟件部分，介紹了TCP/IP協(xié)議的具體實現(xiàn)方法和程序設計框圖，以及Modbus、HTTP、FTP等協(xié)議的程序實現(xiàn)算法框圖和上位機軟件的開發(fā)實現(xiàn)過程，并結合實際設計了發(fā)酵控制系統(tǒng)網(wǎng)絡監(jiān)控頁面，便于系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。
　　 最后，針對發(fā)酵過程的pH值，溫度的特性進行了控制器的設計。將仿人智能控制和傳統(tǒng)的PID控制算法相結合，設計實現(xiàn)了仿人智能PID發(fā)酵溫度控制器，在其基礎上引入了模糊控制理論算法，設計了仿人智能模糊P