1、概述
某藥廠萬噸VC生產過程采用了二步發酵新工藝,可使VC的收率提高5%。該新工藝保留了原工藝的主要特色,但在發酵過程中需依介質的氫離子濃度和溶氧量調節菌種的生理狀態、數量及比例。操作難度加大,一旦發生誤操作不僅整罐的種子全部廢掉,而且,還會對三級,四級種子罐產生影響,從而加大了原料成本,降低了種子罐的工作效率,所以對工作人員的自身素質和責任心要求很高。為充分發揮該新工藝的效率,在生產中急需采用先進的控制策略和控制技術,來保證新的工藝過程能平穩高效地運行。為此,我們采用現場總線技術對二級種子罐的控制系統進行試點改造,實現溫度、壓力、流量和PH值等參數的自動檢測和控制,該系統改造成功后,可推廣應用到其它的種子罐和發酵罐,從而提高整個VC生產線的生產能力。
2、系統設計方案
整個項目主要包括以下內容:
選一個二級種子罐進行控制系統改造,采用現場總線技術實現罐內溫度、壓力通氣量的自動控制以及PH值的自動連續檢測,在此基礎之上,實現種子罐的生化反應過程的最優控制。控制系統的硬件結構如圖所示。
由于采用了現場總線技術,主要的控制功能都分散到了底層的儀表之中,計算機只用于控制組態、生產過程監視和控制參數修改,其結構如圖所示:
(1)生產過程簡述
由于種子罐在發酵過程中需依介質的氫離子濃度和溶氧量調節菌種的生理狀態、數量及比例。所以,罐中的發酵溫度,罐內壓力,壓縮空氣的流量及菌種的PH值都要嚴格的保持在一定范圍內,而在發酵的過程中由于菌種產生熱量,所以罐內的溫度將會有所上升,這樣,要通過開大閥門來加大冷水的流量使其溫度保持在規定的范圍內。而整個發酵過程的完成是要通過技術人員在發酵進行一段時間后從罐中提取一些樣品來進行化驗,來確定發酵是否達到規定指標,達到要求之后,發酵過程結束。
(2)控制系統任務
對一個二級種子罐進行控制系統改造,采用現場總線技術實現罐內溫度、罐內壓力、壓縮空氣通氣量的自動控制以及PH值的自動連續檢測。
三、結論
該系統自2001年投運以來,取得了良好的應用效果。發酵系統得自動化運行大大降低了一線工人的勞動強度,控制精度有很大提高,產品質量優異,生產周期縮短,提高了產量。該系統已經成功的應用到其他的種子罐和發酵罐。
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