في التخمير ، خلية ثقافة ، تربية الأحياء المائية ، ومعالجة المياه ، وما إلى ذلك من أجل حل ثاني أكسيد الكربون ( DCÒ ) المتطلبات الصارمة من العمليات ، من المهم جدا لتحقيق دقة السيطرة . هناك تأخير وعدم اليقين في التقليدية معلمة واحدة السيطرة . في هذا المخطط ، متقدمة استراتيجية المكافحة على أساس حل المشارك ̀ استشعار درجة الحموضة الكهربائي هو المقترح .

هيكل ومبدأ النظام

النظام الأساسي يتكون من ثلاثة أجزاء :

حل شركة الاستشعار : مباشرة ومستمرة لقياس الضغط الجزئي أو تركيز شركة في المتوسط ، مثل نظام التحكم الرئيسي متغير . وهو يستجيب مباشرة ، وهو الهدف النهائي من السيطرة .

الرقم الهيدروجيني القطب : مفتاح مساعد ضبط متغير . لأن شركة ₂ يذوب في الماء يمكن أن تشكل حمض الكربونيك ، مما يؤدي إلى انخفاض قيمة الرقم الهيدروجيني ، سواء في نظام معين ( على سبيل المثال ، كربونات نظام التخزين المؤقت ) وجود علاقة رياضية محددة ( قانون هنري ، حمض الكربونيك التوازن ) .

وحدة تحكم ذكي : يتلقى إشارات من اثنين من أجهزة الاستشعار ، ينفذ خوارزمية التحكم الأساسية ، والنواتج تعليمات إلى المحرك ( مثل صمام التحكم في التهوية أو تحوي مضخة ) .

استراتيجية التحكم في الربط

جوهر السيطرة على الربط هو الاستفادة من التكامل بين اثنين من المعلمات على شكل " تغذية - تغذية - التغذية المرتدة " مجمع مراقبة الوضع .

feedforward السيطرة ( الرقم الهيدروجيني القائم ) : قيمة الرقم الهيدروجيني هو عادة أسرع استجابة للتغيرات في co ₂ من dco ₂ مخصصة الاستشعار . عندما يكون معدل إنتاج còمتحولة بسبب عملية التمثيل الغذائي الميكروبي أو غيرها من الأسباب ، قيمة الرقم الهيدروجيني يمكن أن يكون قليلا ولكن الكشف عن التحول . وحدة تحكم يمكن التنبؤ الاتجاه من dcòمقدما ، وضبط المحرك ( على سبيل المثال ، زيادة التعرض ) مقدما ، وتحقيق " التدخل المبكر " وكبح جماح تقلبات كبيرة .

السيطرة على ردود الفعل ( على أساس dco ₂ ) : dco ₂ الاستشعار يوفر الأكثر مباشرة ، في نهاية المطاف السيطرة على ردود الفعل المستهدفة . المراقب المالي مقارنة قياس قيمة dco ₂ مع مجموعة قيمة ، ثم تصحيح الخطأ بدقة من خلال خوارزمية PID ، والقضاء على ثبات الخطأ . وهذا يضمن دقة على المدى الطويل من السيطرة .

التحقق من البيانات المتبادلة وضمان السلامة : قراءات اثنين من أجهزة الاستشعار يجب أن تكون في نطاق موثوق به من الحسابات النظرية . إذا كان هناك انخفاض حاد في درجة الحموضة و لا زيادة في درجة الحموضة dco ₂ قراءات النظام يمكن الحكم على استشعار الفشل ( مثل درجة الحموضة الانجراف الكهربائي أو تلف dco ₂ غشاء ) و تسبب إنذار ، التبديل إلى الوضع الآمن أو الاعتماد على أكثر موثوقية أجهزة الاستشعار لمنع misoperation . . . . . . .

ثالثاً - مزايا البرنامج

الاستجابة السريعة : استخدام الرقم الهيدروجيني استجابة سريعة مميزة ، والتغلب على التأخير المتأصل في رد dco ₂ الاستشعار .

دقة التحكم : الجمع بين التغذية المرتدة ، والحد بشكل كبير من التجاوز و تقلب ، والحفاظ على درجة عالية من الاستقرار في عملية البيئة .

موثوقية عالية : المزدوج استشعار التكرار تصميم يوفر وظيفة التحقق من البيانات ، ويعزز القدرة على التسامح مع الخطأ والأمن .

استهلاك الطاقة الأمثل : السيطرة على نحو سلس يقلل من كثرة بدء وإيقاف تشغيل المحرك ( مثل مضخة الهواء ) ، مما يساعد على الحد من استهلاك الطاقة .

الخلاصة : من خلال الجمع بين العضوية لينة مع القياس المباشر ، أكثر ذكاء وأكثر قوة نظام مراقبة بنيت ، والتي هي مناسبة خاصة بالنسبة للمناسبات التي تتطلب رد فعل البيئة الحيوية القاسية ، هو وسيلة فعالة لتحقيق أتمتة المواد الكيميائية غرامة و العمليات البيولوجية .