发酵罐液氨进液氨出液氨罐图1 发酵罐控制过程原理图
2.1.1 系统总框图
设计在本设计中采用闭环控制系统，温度采集电路从发酵罐中采集温度，通过模拟量控制模块，把采集的模拟信号转换成对应的数值信号送入PLC中，与给定的温度信号进行比较，经过PID运算后，通过输出差值信号来调节电磁阀的开关状态，从而来控制进入发酵罐冷却夹套中液氨的多少来调节发酵罐的温度。图2是发酵罐温度控制系统总框图。
变送器温度采集给定温度-调节器调节阀对象图2 发酵罐温度控制系统总框图
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2．2硬件设计
2.2.1温度采集电路
图3是实际的测量电路。图中，AD581输出一个标准的+10V电压，RP1用于调零，RP2用于调满刻度。AD590输出电流在R1和RP1上产生压降，该电压经过运算放大（R2+RP2）/（R1+RP1）倍后输出。调整过程分别在0℃（冰水混合物中）和100℃（沸水中）两点温度进行，通过运算放大器A放大使输出灵敏度为100mV/℃， 即在0℃时， 调整RP1时输出0V，在100℃时，调整RP2使输出为10V。
R1Pt-100RP11KR291K -15V-OP07++15VRP210KAD58136KR327KAD590Uo-15V图3 温度采集电路
2.2.2 PLC与计算机的通信
设计系统中，采用一台PC机和多台PLC组成控制系统，计算机实行图形显示数据处理打印报表以及中文显示等功能，PLC则执行控制功能。图4是FX2N PLC与计算机连接图。
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TXD DTRRXD DSRRXD接收DSR对方就绪TXD发送DTR自己就绪PLC RTSCTS转换器RTS请求发送CTS允许发送计算机图4 PLC与计算机连接图
2.3软件部分
图5 是发酵罐控制过程的程序流程图。本设计选择FX2N-4AD模块，并且选择通道和相应的量程。序的作用是选择通道一、A/D转换和将转换的数据放在地址D201中。A/D采样时间是选用了15s，这是根据采样定理确定的，并参考了工程手册上的参数设定。罐状态操作包括：温度控制自动调谐程序、 长定时子程序和各阶段温度控制。 图6是长定时子程序:
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开始初始化A/D转换子程序度设定温度值PID计算电磁阀控制输出发酵罐状态操作图5 发酵罐控制过程程序流程图
开始进料、给PID运算中的给定值赋值PID运算对发酵罐降温定时(20小时)停止进料返回图6 长定时程序流程图
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各阶段温度控制分为：
（1） 进料阶段，温度保持在8℃，流程图如图7所示:
开始时间到否否PID 输出为零是PID 运算对发酵罐降温时间到(70小时)，停止PID 运算返回图7 进料阶段流程图
（2） 还原双乙酰阶段，温度保持在12℃，流程图如图8所示:
开始对计数器C0清零定时器定时，定时到自身清零，计数器加1计数器满否否是将发酵液输送到发酵罐中返回 图8 还原双乙酰阶段流程图
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