Rust 重构 生物反应器控制系统

工业级发酵罐控制, 鼎酿 Fermenta

对 INFORS HT Labfors 5 控制系统的 Rust 全新一代实现。实时闭环控制、可编程工艺序列、安全权限与触摸屏 HMI,兼容旧现场配置直接上线。

不锈钢发酵罐生物反应器阵列

精密发酵,实时掌控

为成熟的发酵硬件,注入内存安全的新一代控制软件。

核心能力

一套完整的发酵控制软件栈

从底层 I/O 到触摸屏交互,由独立模块协作,可整体部署,也可按需裁剪。

实时控制引擎

PID 闭环、串级控制、报警去抖、泵脉冲加料,固定周期扫描;仿真后端可无硬件验证。

PLC 脚本引擎

解释原系统的 XML 工艺序列:发酵、CIP/SIP 清洗、校正,含表达式求值与协作式等待。

安全权限

用户、组、权限继承的 RBAC,密码与 RFID 认证,全程操作审计。

触摸屏 HMI

参数卡片、实时趋势、报警徽章与两点校正面板,原生触屏交互。

I/O 与对外接口

Modbus RTU 主站与仿真双后端,TCP/JSON 数据接口、看门狗心跳与状态导出。

系统架构

11 个模块,分层协作

每个模块职责单一、可独立测试;领域模型与文件格式解耦,旧格式变化不污染控制逻辑。

地基层
tf-modeltf-configtf-state
引擎层
tf-iotf-controltf-script
接口层
tf-securitytf-hmitf-ipctf-opc
编排层
tf-app · 守护进程

工程质量,可被度量

性能与可靠性均以真实配置与脚本验证,非空谈。

0
控制扫描 周期/秒
0
自动化测试 全绿
0
独立模块 (crate)
0
Clippy 静态告警
现场兼容

读懂旧现场,平滑迁移

原系统仅余编译产物而无源码。Fermenta 从配置、状态、脚本与接线逆向重建,沿用现场数据无需重新组态。

touchfors.cfg 配置

直接读取参数、PID、校正、阀门与工艺序列定义。

fermenter_N.state 状态

解析运行状态并原子存盘,断电可恢复现场。

Modbus 协议与接线

兼容现有从站设备与通道映射,硬件无需改动。

看门狗心跳格式

沿用原 Boost 归档心跳格式,可与既有监控互通。

RustSlint HMIModbus RTU quick-xmlTCP / JSON纯静态 · 无外部依赖

为下一代发酵车间而造

内存安全、可独立验证、兼容现场。Fermenta 鼎酿,让老设备焕发新控制。

了解能力