基于串級pid算法的食用菌液態(tài)深層發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)酵溫度控制，特指一種基于串級PID算法的食用菌液態(tài)深層發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]八十年代初期以來，食用菌栽培做為一項投資小、周期短、見效快的致富好項目在中國得以迅猛發(fā)展，食用菌產(chǎn)品曾一度供不應(yīng)求，賣價不菲。食用菌產(chǎn)業(yè)是一項集經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益于一體的短平快農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展項目，食用菌又是一類有機、營養(yǎng)、保健的綠色食品。發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)符合人們消費增長和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，是農(nóng)民快速致富的有效途徑。有些國家還建成了年產(chǎn)鮮菇千噸以上的菇廠，還發(fā)展了既供觀賞又供食品的家庭種菇和用菌絲體液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)食品添加劑的技術(shù)，21世紀食用菌將發(fā)展成為人類主要的蛋白質(zhì)食品之一。2005年中國食用菌的總產(chǎn)量達1200萬噸，居世界第一，2010年中國食用菌總產(chǎn)量又上了一個新臺階，達到2000萬噸，占世界70%。開發(fā)食用菌液態(tài)菌種生產(chǎn)和工廠化栽培技術(shù)，提升中國食用菌生產(chǎn)水平，是當(dāng)今發(fā)酵的趨勢。食用菌產(chǎn)業(yè)已成為中國種植業(yè)中的一項重要產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)市場潛力巨大。
[0003]食用菌中含有生物活性物質(zhì)如:高分子多糖、β 一葡萄糖和RNA復(fù)合體、天然有機鍺、核酸降解物、cAMP和三萜類化合物等對維護人體健康有重要的利用價值。食用菌的藥用保健價值有:①抗癌作用:食用菌的多糖體，能刺激抗體的形成，提高并調(diào)整機體內(nèi)部的防御能力。能降低某些物質(zhì)誘發(fā)腫瘤的發(fā)生率，并對多種化療藥物有增效作用。此外栗蘑中富含的有機砸，可作補砸食品，若長期食用，幾乎可以防止一切癌變。②抗菌、抗病毒作用。③降血壓、降血脂、抗血栓、抗心律失常、強心等。④健胃、助消化作用。⑤止咳平喘、祛痰作用。⑥利膽、保肝、解毒。⑦降血糖。⑧通便利尿。⑨免疫調(diào)節(jié)施工前人們會把不同口徑的管材擺放在一起，在施工過程中再逐一對其進行區(qū)分，由于有時候管材的孔徑相差不大，人們的肉眼很難直接區(qū)分，此時就需要借用一些量具來對其進行測量，當(dāng)需要區(qū)分的管材數(shù)量過大時采用測量的方法來區(qū)分就會十分麻煩，并且區(qū)分效率也會很低下，尤其是在區(qū)分小口徑的管材過程中采用測量的方法還很容易出錯，所以設(shè)計一種管材自動篩分機構(gòu)就顯得尤為重要。
[0004]食用菌液態(tài)深層發(fā)酵有發(fā)酵時間長、發(fā)酵溫度的滯后性、非線性和擾動性。擾動一方面是來自外界對發(fā)酵溫度的干擾，另一方面由于發(fā)酵的前期、中期和后期發(fā)酵本身產(chǎn)熱的不同，對發(fā)酵液的溫度控制帶來很大的不確定性，所以，控制好食用菌液態(tài)深層發(fā)酵的溫度就能控制好發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型需要解決的技術(shù)問題是通過控制好食用菌液態(tài)深層發(fā)酵的溫度來控制好發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量；提供一種基于串級PID算法的食用菌液態(tài)深層發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)。
[0006]為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型的結(jié)構(gòu)包括上位機、CAN總線、下位機、電連接發(fā)酵罐和溫度控制系統(tǒng)，所述的上位機通過CAN總線與下位機相連，所述的溫度控制系統(tǒng)包括夾套、恒溫水箱、循環(huán)栗、加熱器和冷卻系統(tǒng)，所述的夾套包裹在發(fā)酵罐的外側(cè)，所述夾套的底部通過第一水管連接在恒溫水箱的下部，所述的第一水管上依次設(shè)置有第一閥門、循環(huán)栗和第二閥門，所述夾套的上部通過第二水管連接在恒溫水箱的上部，所述的第二水管上設(shè)置有第三閥門，所述的加熱器設(shè)置在恒溫水箱內(nèi)，所述的冷卻系統(tǒng)與恒溫水箱相連，所述的加熱器與下位機電連接，所述的夾套和恒溫水箱內(nèi)分別設(shè)置第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述的第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別通過第一溫度變送器和第二溫度變送器與下位機相連。
[0007]進一步:所述的冷卻系統(tǒng)包括第三水管、第四水管和冷卻水輸送管，所述的冷卻水輸送管通過第三水管與恒溫水箱相連通，所述的第三水和第四水管并聯(lián)連接，所述的第三水管上依次設(shè)置有第四閥門、第一電磁閥和第五閥門，所述的第四水管上設(shè)置有第六閥門，所述第四水管的一端連接在第一電磁閥和第五閥門之間的第三水管上，所述第四水管的另一端連接在第四閥門與恒溫水箱之間的第三水管上，所述的第一電磁閥與下位機電連接。
[0008]又進一步:所述的發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)置有攪拌器，所述的攪拌器與電機相連接，所述的電機通過調(diào)速器與下位機相連。
[0009]再進一步:所述發(fā)酵罐的頂部連接有排氣管，所述的排氣管上設(shè)置有第二電磁閥，所述的第二電磁閥與下位機電連接。
[0010]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型不僅能夠通過控制好食用菌液態(tài)深層發(fā)酵的溫度來控制好發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量；而且還能夠縮短發(fā)酵時間，減少發(fā)酵溫度的滯后性、非線性和擾動性對發(fā)酵產(chǎn)品的不良影響；并且其還具有結(jié)構(gòu)簡單、易于制造和實用高效的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示的一種基于串級PID算法的食用菌液態(tài)深層發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，包括上位機1、CAN總線2、下位機3、電連接發(fā)酵罐4和溫度控制系統(tǒng)，所述的上位機I通過CAN總線2與下位機3相連，所述的溫度控制系統(tǒng)包括夾套5、恒溫水箱6、循環(huán)栗7、加熱器8和冷卻系統(tǒng)，所述的夾套5包裹在發(fā)酵罐4的外側(cè)，所述夾套5的底部通過第一水管9連接在恒溫水箱6的下部，所述的第一水管9上依次設(shè)置有第一閥門10、循環(huán)栗7和第二閥門11，所述夾套5的上部通過第二水管12連接在恒溫水箱6的上部，所述的第二水管12上設(shè)置有第三閥門13，所述的加熱器8設(shè)置在恒溫水箱6內(nèi)，所述的冷卻系統(tǒng)與恒溫水箱相連，所述的加熱器8與下位機3電連接，所述的夾套5和恒溫水箱6內(nèi)分別設(shè)置第一溫度傳感器14和第二溫度傳感器15，所述的第一溫度傳感器14和第二溫度傳感器15分別通過第一溫度變送器16和第二溫度變送器17與下位機3相連；所述發(fā)酵罐4的頂部連接有排氣管28，所述的排氣管28上設(shè)置有第二電磁閥29，所述的第二電磁閥29與下位機3電連接。工作時把物料放入發(fā)酵罐4內(nèi)進行發(fā)酵，通過設(shè)置在夾套5內(nèi)的第一溫度傳感器14檢測發(fā)酵罐4內(nèi)的發(fā)