发酵罐控制系统比较

1. 概述：

发酵罐除了机械部分外，其所采用的控制系统也非常重要。控制系统的优劣对发酵设备的正常使用影响很大。目前，市场上采用比较多的控制系统主要有三种形式：工控机、单片机（SCM）、可编程逻辑控制器（PLC）。尽管许多厂家提出了许多解决方案，但其核心技术主要还是这三种控制。有许多华丽的描述充其量是某些厂家在制造一种概念而已。因此用户应了解其本质特点以便在选择时掌握主动。

下面对这三种控制形式分别作简要说明：

2. 说明：

2.1 工控机系统：

所谓工业控制计算机就是利用经过改装的计算机+各种控制板构成，是80年代末到90年代中后期国际流行的一种工业控制模式。这种控制模式结构比较复杂，与自动化控制追求简单实用这一思想不太吻合。复杂的结构更加容易出现问题。这种控制模式最大缺点为高速采样，易受外界干扰，数据采集误差较大，如果使用软件进行滤波则会造成数据响应非常慢，因此总体运行稳定性较差。而且现有操作系统的稳定性也存在一定的问题，经常会碰到计算机死机的情况，会影响实验的进行，严重时直接导致实验失败。但是其成本很低，价格便宜，所以一些厂家仍在大量使用。由于这种控制模式存在的缺陷较大，90年代末期已逐步被淘汰。

2.2 单片机系统：

单片机（Single Chip Micyoco）主控制器体积小，主频低，稳定性好，功能强大，克服了工业控制计算机的稳定性差、易死机、容易损坏的弊端。同时，其价格相对PLC系统来说比较低廉。单片机是目前在许多领域里被普遍采用的一种控制形式。

2.3 PLC系统：

PLC主控制器采用模块化方式，扩展、编程方便，存储量大、数据分析方便，稳定性高。在现工业控制中已越来越多的被采用，是今后发展的一种主流趋势。

3. 比较：

3.1 成本：

就成本来说，工控机与单片机相对低廉，PLC较高。

3.2 功能：

相对来说，PLC功能强大，因为采用模块化方式，扩展、编程都很方便。工控机扩展口足够多的话连接各种控制板来进行扩展也比较方便，但随着板卡增多干扰也会加剧，对稳定性的影响进一步扩大。单片机扩展和编程有一定局限性，但一套已经成熟的系统在扩展与重新编程要求上并不多。

3.3 稳定性：

很明显，PLC组成的系统稳定性最好，其次是单片机系统，工控机系统存在太多弊端，选择时尤其要慎重。

4. 解决方案：

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。

对于实验室规模的发酵罐以采用单片机控制为优，结合计算机程序控制，是一套比较好的方案，同时兼顾了性能与价格。如果资金充裕可考虑采用PLC系统，稳定性高，功能强大，采用大屏幕彩色触摸屏显示与控制，操作方便，美观大方。工控机系统的选用要格外慎重。

对于中试、生产型的发酵罐最好是采用PLC控制系统。其功能强大，易于扩展；稳定性高，安全可靠。如果限于资金不充足也可以考虑单片机系统，只要技术成熟同样可满足工业应用。对于这一规模的发酵罐不推荐选用工控机系统，因为对于较大规模的中试与生产来说其潜在的隐患太多，不足以胜任用户需要。