这种补料方式主要针对需要大剂量不间断的补料需求，例如补液糖，补水等。控制方式
以闭环

PID 控制为主，操作人员通过设定瞬时流量或者设定补料总量和补料时间，系统将

自动根据设定值和设定方式进行补料，并且能够得到精确的计量值。

 

　　（

2）流量计+隔膜开关阀：实现分段式定量补料（针对速率低情况） 

　　流量计

+自控开关阀的补料方式计按控制策略可以分为两种，一种是与 PH,DO，浊度

等分析仪表进行闭环控制，例加碱，加氨等；另一种是按时间和数量进行的流加控制，例
如补硫胺，补油等。

 

　　闭环控制一般采用

PD 控制，每隔一个扫描周期采样一次，与上次的数值进行对比，

通过

PD 算法将补料量转换为开阀时间，进行 PH 控制。但是 PD 算法有一定的局限性，由于

PD 算法不是对系统进行连续采样计算，并且没有积分运算。所以解决系统反应滞后问题不
是很理想，并且系统容易产生震荡。特别当罐体容量大时会更明显。通过采用

PID 控制算法，

将

PID 输出的连续信号通过程序模块调整为合理宽度的脉冲信号，将连续信号的大小调整

为脉冲信号的占空比，高电平开阀，低电平关阀。通过

PID 算法中的积分控制可以消除系统

震荡，连续采样的微分控制可以更好的解决系统滞后的问题。

 

　　按时间流加的补料方式，由于开关阀的反应时间，仪表的测量误差等原因，每次加料
与设定值都会产生一定的误差，长时间累积会产生不小的累积误差。需要高密度，小剂量的
补料时更是如此。通过

PLC 程序将每次测量的实际减料量与设定量进行比较，将本次的误

差累加到下次的设定量中进行补偿，依次往下传递，最终将累计误差控制在一个很小的范
围内。

 

　　三、改进后补料方式的优点

 

　　使用该方法的连续控制系统，由于运行稳定、成本低，且解控制和计量精确。该连续补
料方法的优点如下

: 

　　

(1)执行机构采用气动不锈钢卫生级隔膜阀，其具有寿命长、耐高温消毒、无死角、动态

响应快、对料液清洁度要求不高、对杂质不敏感等特点，解决了卡、漏、易染菌等问题。

 

　　

(2)维护方便、维修费用低。 

　　

(3)因流量计式补料系统采用流量计加开关或调节阀控制，不像计量杯式补料系统需要

复杂的辅助设施

,这样简化了设备，减少了系统染菌的几率，同时降低了投资成本。 

　　四、结束语

 

　　改进后的补料系统在一药厂运行良好，补料精确，减少了系统染菌的几率，同时降低
了投资成本，得到了客户的一致好评！

 

　　［参考文献］：

 

　　

[1].陈代杰，朱宝泉：工业微生物菌种选育与发酵控制技术. 上海科学技术文献出版社，

1995 
　　

[2].刘志恒：现代微生物学. 科学出版社，2002