基于PLC和组态软件的厌氧发酵控制系统研究的任务书.docx

基于PLC和组态软件的厌氧发酵控制系统研究的任务书
任务书
一、题目
基于PLC和组态软件的厌氧发酵控制系统研究
二、任务背景
随着生物技术的不断发展，利用厌氧发酵的方法生产有机酸、酒精、生物氢等已经成为一种重要的能源利用方式。在厌氧发酵过程中，控制系统的设计和实现对于生产效率、产物质量及工艺安全等方面都有着重要影响。
传统的厌氧发酵控制方法主要依靠人工控制，由于其对操作人员的要求高、操作时间长、存在人为误差等缺陷，使得生产效率较低、产物质量不稳定、安全风险增大。因此，设计一种基于自动化控制系统的厌氧发酵控制方法能够提高生产效率，保证产品质量，降低安全风险。
三、主要研究内容
1.厌氧发酵过程的分析和建模
对厌氧发酵过程进行深入分析，确定其主要因素和变量，并建立数学模型，为后续的控制系统设计提供理论基础。
2.PLC的应用
使用PLC进行控制系统设计与搭建。在控制系统设计中，PLC作为主要硬件设备进行集成，并通过PLC的输入输出端口完成对厌氧发酵过程的实时监测和控制。
3.组件的选择与配置
根据厌氧发酵的特点和控制要求，选择各种应用于厌氧发酵过程中的组件和传感器，并进行合适的配置。
4.组态软件的应用
使用组态软件进行厌氧发酵控制系统界面设计、程序编制和调试，实现对生产过程的远程监控和集中控制。
5.系统实时监测与控制
建立对厌氧发酵过程的实时监测和控制功能，保证生产过程的连续性和稳定性，实现对厌氧发酵控制过程的自动化和智能化。
6.系统安全性设计
考虑到厌氧发酵生产过程中存在的安全隐患，设计完善的系统安全性策略和措施，确保系统的可靠性和安全性。
四、主要成果要求
1.准确地分析和建立厌氧发酵过程数学模型。
2.搭建带有人机交互界面的厌氧发酵控制系统。
3.完成自动化控制系统的硬件和软件配置，并实现控制系统的全面监管。
4.提高厌氧发酵生产过程的效率和稳定性。
五、基本研究方法
1.现场实验法：利用细胞培养设备进行模拟实验，获取培养过程中的数据，并作为数据分析的基础。
2.线性系统模型分析法：建立数学模型进行方程求解分析，用以描述控制对象及控制规律。
3.经验分析法：结合过去的实验经验和标准数据，以及相关资料和文献进行分析，推出模型公式和控制规律，改进控制系统。
六、预期目标
本研究旨在通过对厌氧发酵控制系统的研究，提高制造业的生产效率和质量，减少人工操作，降低成本，提高生产安全性，保证生产过程的连续性和稳定性。预期实现全自动化控制，提高厌氧发酵过程的效率和稳定性，为产业的可持续发展做出贡献。