使用NI PAC和LabVIEW软件控制藻类生物燃料的生产

环境中的工厂运行考虑，平台必须稳定、可靠、简单，同时必须可与工业规模的仪器仪表及控制进行连接。此外，所有数据都必须存储在一个中央资料库中，并以多种直观、有用的格式加以显示，提供给经理、操作员、研发人员等所有相关人员。

使用NI产品解决藻类生物燃料生产面临的挑战

我们使用LabVIEW开发了AGS的整个监测控制及数据采集（SCADA）系统，包括操作员的用户界面，以及用于监测控制藻类培育过程的数据日志及Compact FieldPoint 代码。

我们的试验工厂拥有AGS气流和液流输送、藻类培育、采收、加工成品（如燃料原料）等一系列系统。开发控制解决方案时，我们有几种可能的设计选择，包括设计一个大型分布式控制系统（DCS）或使用低端可编程逻辑控制器（PLC）。我们选择了LabVIEW和NI公司的可编程自动控制器（PAC），因为我们需要将仿真器、控制器、SCADA及网络报告集成至一个单独的软件解决方案。使用NI公司的产品后，我们既拥有了一个可自定义的测量和分析系统，又同时具备DCS的功能，为我们提供了极大的便利。

Compact FieldPoint系统从传感器收集所有需要的输入数据，并执行专有的控制算法，为藻类生长提供必须的营养物质。此外， LabVIEW图形界面还可显示关键过程参数，设备操作人员可定期进行监控，了解工厂的运行状况。数据将自动保存在LabVIEW DSC模块数据库中，方便进行后期检索和处理。如果关键参数的数值超过安全范围，就会通过本地报警系统、操作员界面和手机短信或传呼机的方式通知操作员。

使用LabVIEW，我们可以收集针对不同藻类的各种小型、大型过程试验的数据，并对它们在不同气候环境下的反应进行归类总结。除了控制藻类生物燃料生产过程，LabVIEW和NI硬件还可记录每次试验的一系列测量值，为我们的研究人员和控制工程师提供有价值的数据。然后我们使用DIAdem进行后期数据分析。在研究中使用此反馈数据，可帮助我们确定在特定条件下AGS需要的二氧化碳的等级和其他营养成分，实现最优生产。

扩展数据采集及控制系统

在Coyote Gulch示范工厂，我们目前用于监测、控制AGS系统的是Compact FieldPoint。现在，工厂部署将要扩展到更大的区域，因此我们必须大幅降低每个控制点的成本，这就要求我们研究可替代的控制解决方案。我们计划过渡到较低成本的设备，考虑使用NI RIO与NI无线传感器网络（WSN）平台。在未来，我们可将这些产品与现有的NI软硬件组件集成系统相结合，可能会更加满足我们的需求。

藻类生物燃料有望从根本上解决能源问题，并在解决温室气体排放上发挥主导作用。NI提供的产品、工具及持续的技术支持，帮助我们能够快速开发、部署藻类生长技术，进行燃料生产。随着我们的系统部署不断扩大规模，我们亦希望与NI的战略合作伙伴关系能够继续为我们的扩大提供支持。