免费论文：基于SIMATIC内核的顺序注射

顺序注射分析(Sequential Injection Analysis, SIA)在化学分析、生物制药方面应用广泛。顺序注射分析系统测量精度高、试样消耗量小、测量速度高、容易实现自动化测量。本文针对顺序注射分析系统在发酵过程中检测葡萄糖浓度的问题进行了研究，提出了一种基于SIMATIC控制系统内核，使用两台精密注射泵，配以三通阀进行流体流路切换，使用酶电极测量溶液葡萄糖浓度的系统结构。通过机械结构和控制结构的设计研究，实现了快速测量、准确测量、在线观测、方便运输的分析测量系统。在机械结构研究方面，对在发酵罐与系统测量流路之间起转接过渡作用的传感器探头做了深入研究。在发酵罐测量环境下高温、腐蚀对系统密封性能提出了挑战，系统设计中使用了压缩变形密封的方法，成功实现了恶劣环境下，具有经常拆卸要求的液路密封。使用了门闩挂钩的形式，设计了快拆装置，使得探头消毒、分析、清洗更加方便。注射泵的设计采用了滚珠丝杠带动注射器抽取液体的方法，通过使用三通阀实现自动化的抽液、排液。在控制结构方面，以SIMATIC为内核，使用西门子PLC作为中央处理器，通过串口与注射泵通讯，可以实时控制注射泵注射速度、加速度、注射体积、延时时间等参数，实现了两台注射泵的协调配合，注射精度达到±5‰，液路转换时间小于280ms，满足注射分析系统对于精度和实时性的需求。本文介绍了电化学工作站的工作原理，采用了先标定，后测量的方法，提高了系统纠错性能，PLC与电化学工作站之间采用了PROFIBUS通讯，数据可以方便而迅速的在PLC与电化学工作站之间传递。通过使用触摸屏作为人机接口，获得了更友好的界面和更简单的参数设置。系统可以将各个功能模块集成，最终完成各个测试功能

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