Система автоматического управления полупериодическим процессом культивирования микроорганизмов

(5) 4 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ ЕТЕН К ЕЛЬСТВ Бюл Григишкис ис, С.Э.В.В кас 88) льство ССС 3/ОО, 1987 свидет(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУ 11 ЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМКУ 11 ЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ(57) Изобретение относится к микробиологической промышленности и можетбыть использовано для управления расходом подпитывающего субстрата вполупериодических процессах культивирования микроорганизмов, Изобретение нанр авлено на повыше ние продук тивности ерментера по биомассе. Система1493674 5 10 дополнительно снабжена датчиком 13 расхода подпитывающего субстрата и регулятором 14 расхода, соедигенным с исполнительным механизмом 15, установленным на линии подачи подпитывающего субстрата, датчиком 18 концентрации микроорганизмов в Ферментационной среде, блоками умножения 19 и деления 20 сигналов, при этом Изобретение относится к микробиологической промьппленности и можетбыть использовано для управлениярасходом подпитывающего субстрата вполупериодических процессах культивирования микроорганизмов,2011 ель изобретения - повьппение продуктивности Ферментера по биомассев полупериодическом процессе культивирования микроорганизмовНа чертеже изображена блок-схемасистемы управления.Система включает контур управления растворенного кислорода в Ферментационной среде с датчиком 1 концентрации растворенного кислорода, соединенный с исполнительным механизмом2 на линии подачи аэрирующего воздуха через регулятор 3 концентрации,контур управления оборотами мешалкис датчиком 4 оборотов мешалки посредством регулятора 5 оборотов мешал 1ки, подключенным к электроприводу 6 мешалки, контур стабилизации на заданном уровне величинырН, включающий датчик 7 рН культуральной среды, связанный через регулятор 8 рН с исполнительным механизмом 9, установленным на линииподачи буферного агента, контур стабилизации температуры культуральной 45среды в Ферментере, включающий датчик 10 температуры культуральнойсреды, связанный через регулятор 11с исполнительным механизмом 12, установленным на линии подачи охлаждающей воды, контур управления подачейпитательного субстрата с датчиком 13расхода питательного субстрата, регулятором 14 расхода, соединенным сисполнительным механизмом 15, установленным на линии подачи подпитывающего субстрата, датчиком 16 расходааэрирующего воздуха, датчиком 17объема Ферментационной среды в фердатчик 17 объема и датчик 18 концентрации микроорганизмов соединеныс входами блока 19 умножения, а выход блока 19 умножения и датчик 16расхода воздуха связаны с входамиблока 20 деления сигнала, выход последнего посредством экстремальногорегулятора 21 связан с входом регулятора 14 расхода. 1 ил,ментере, датчиком 18 концентрации микроорганизмов в ферментационной среде и блоком 19 умножения сигналов, блоком 20 деления и экстремальным регулятором 21 (оптимизатор), при этом датчик 17 объема и датчик 18 концентрации микроорганизмов соединены с входом блока 19 умножения, а выход блока 19 умножения и датчик 16 расхода воздуха связаны с входом блока 20 деления сигналов, выход последнего посредством оптимизатора 21 связан с входом регулятора расхода 14.Система автоматического управления работает следующим образом.В Ферментере осуществляется процесс полупериодического культивирования мИкроорганизмов Рзецйошопаз рцпдйа, Сигнал с датчика 1 концентрации растворенного кислорода поступает на вход регулятора 3 концентрации, последний сравнивает сигнал датчика 1 с заданным и воздействует ьа исполнительный механизм 2, установленный на линии подачи аэрирующего воздуха, в случае отклонения концентрации растворенного кислорода от заданного значения. Сигнал с датчика 4 оборотов мешалки поступает на вход регулятора 5 оборотов мешалки. Регулятор 5 сравнивает сигнал датчика 4 с заданным и в случае отклонения оборотов мешалки от заданных воздействует на электропривод 6 мешалки. Сигнал с датчика 7 рН культуральной среды поступает на регулятор 8 рН, где сравнивается с заданным, В случае несовпадения сигналов регулятором 8 вырабатывается сигнал управления, поступающий наисполнительный механизм 9, установленный на линии подачи буферногоагента. Сигнал от датчика 10 температуры поступает на вход регулятора 111493674 6 51015 Формула изобретения Система автоматического управления полупериодическим процессом куль Составитель С.ПетровыхТехред А,Кравчук Корректор М.Демчик Редактор Г.Товтин Заказ 4067/28 Тираж 500 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 температуры. Регулятор 11 сравниваетсигнал датчика 10 с заданным и воздействует на исполнительный механизм12, установленный на линии подачиохлаждающего агента. Сигналы с датчика 18 концентрации биомассы (опти ческой плотности) и датчика 17 объема ферментационной среды поступаютна вход блока 19 умножения сигналов,на выходе которого вырабатываетсясигнал, соответствующий общему количеству биомассы микроорганизмов вФерментере. Сигнал датчика 16 расхода аэрирующего воздуха и выходнойсигнал блока 19 умножения сигналовпоступает на входы блока 20 делениясигналов, на выходе которого вырабатывается сигнал, соответствующий соот,ношению расход аэрирующего воздуха(общее количество биомассы в Ферментере, те. расходу воздуха, перерасчитанному на единицу биомассы. Выходной сигнал блока 20 деления поступает через оптимизатор 21 на задающий вход регулятора 14 расхода подпитывающего субстрата. На другойвход регулятора 14 расхода поступаетсигнал от датчика 13 расхода подпитывающего субстрата. В регуляторе14 эти сигналы сравниваются и в случае рассогласования на выходе вырабатывается управляющий сигнал дляисполнительного механизма 15, соответствующим образом изменяющего расход подпитывающего субстрата и поддерживающего, таким образом, оптимальную концентрацию субстрата вФерментере,Данная система автоматическогоуправления полупериодическим процессом культивирования микроорганизмовРвецйошопаз рцСЫа обеспечивает повышение продуктивности по биомасседо 20,0/. 20 25 30 35 40 45 50 тивирования микрооргани."мов Рзецоошопаз рцсда, содержащая контур управления концентрацией растворенногокислорода в Ферментационной среде сдатчиком концентрации растворенногокислорода, соединенным с исполнительным механизмом на линии подачи аэрирующего воздуха через регулятор концентрации, контур управления оборотами мешалки с датчиком оборотов,подключенным к электроприводу черезрегулятор оборотов мешалки, контурстабилизации на заданном уровне величины рН, включающий датчик рН культуральной среды, связанный черезрегулятор рН с исполнительным механизмом, установленным на линии подачибуферного агента, контур стабилизациитемпературы культуральной среды вФерментере, включающий датчик температуры культуральной среды, связанныйчерез регулятор температуры с исполнительным механизмом, установленнымна линии поачи охлаждающей воды,контур управления подачей питательного субстрата, включающий датчикрасхода аэрирующего воздуха, датчикобъема Ферментационной среды в ферментере, экстремальный регулятор иисполнительный механизм, установлен"ный на линии подачи субстрата, о т -л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения продуктивности ферментера по биомассе, она снабженадатчиком расхода подпитывающего субстрата, регулятором расхода, датчиком концентрации микроорганизмовв Ферментационной среде, блоками умножения и деления сигналов, при этомдатчик объема и датчик концентрациимикроорганизмов соединены с входамиблока умножения, выход которого идатчик расхода воздуха связаны с входами блока деления сигналов, а выходпоследнего посредством экстремального регулятора подключен к входу регулятора расхода, соединенного с исполнительным механизмом, установленнымна линии подачи субстрата.