Система управления периодическим процессом биосинтеза микроорганизмов

(б 1) Дополнительное к (22) Заявлено - 8.12.72 с присоединением заяв (23) Приори еет (43) Опубликовано 25. вт, свид 1)М, КлС 1 Оадара 1 аеаиыН камит Сааета Ииакстраа ССС ОО делам нзобре 1 енийн аткрьпай 53) УДК 663,1088 нь М 39 7,02.76(45) Дата опубликования описания 72) Лвторы изобретени Е. Захарче И. Бооошко, 3. й, Козаневич С,: Вол) СИСТЕМА УПРАЕЛЕНИЛ ПЕдИООИНЕСКИМ ПРОПЕСС.ОМ БИОСИНТЕЗА МИКРООРГАНИЗМОВ Изобретение относит к микробиог ескси промышленнос Извести система втоматическ раши биомассы онтуры и и кис- ветствен- наприый механ Однако использоватьдля оптимального ведени системудических кую пери процессов микробиологического представляется возможным, так син е как в апработы меультуры: натормоэяшие уменьшаетм те в течение одного цик ются условя пливаются и альнейшее ра для развития одукты обмен витие куль питательны ость среды олучение адели процес ры;веше я количест ств; изме няется кислотнтруднительно и ической мод оэтом з тной мат и управле- синтеза мат ния о лубоких исковых исследованит авления процессом непрерывного ания микроорганизмов, например ормовых дрожжей, содержащая к табилизации температуры, аэраци отности среды, включаюшие соот о датчик измеряемого параметра 1 ер рН, регулятор и исполнительн изм,Поэтому в зависимости от иэменяюшихся условий развития культуры необходимоискать и поддерживать оптимальные зна, чения основных технлогических параметб ров процесса,Пель изобретения - повысить произво;дительность ферментера для вырашивания:Это достигается тем, что предложен)О ная система управления снабжена блокомотработки управляюших воздействий и блоком реализации адаптивной модели, служашим для определения разности расчетногои текушего значений концентрации микроР организмов. При этом на вход реализацииадаптивной модели процесса подключеныдатчики измеряемых параметров, а выходы подключены к соответствуюшим эадаюц 1 им входам регуляторов контуров стаби 20 лизации при помоши блока отработки управляюших воздействий,На чертеже показана принципиальнаясхема системы автоматическогония периодическим процессом биор микроорганизмов.Сист; ма содерх(,;т;(он 1 урь 1 01 дбиди.-заиии температ ть 1, аэвяции К 11 сло"и 1 исреды и контроля давления Воздуха В 16=мецтере 1 и коллекторе, вьчислительноеустройствО, Вкл 10"1 Я 10 шее блок 2 реализе:ции адаптивной 1, оледи 1 роцессе и блокУПРЯВЛЯЮ 1 ЦИХ ЬЗД 8 ЙСТВЧЙ ВХОД 0 ьде"ЧГ"подключен и Выходу блОка 2 реализацииадаптивной модели; устройство фиксациимОментя Окончания процесса фермеь Гяции,представлцюшее Р 10 Й эдем 811 м 4 ( 1 овнении устрОЙстВО Ба 011 йной блокирОВКБ фэрмечТ 8 РЕ,1( Онтур стабилиза 1(ии тэм 116 ВЯур 1 вкл чает датчв. 5 темп:-сатуры, соединенныйВходом преобоазователя 6 Вы" Од КОо .ВОСО ПОДКЛ 1 ОЧ 8 Н К 116 РЕменном ВХОДУ Р 6 ГУдяторя 7 связанного с исполнительнь 1 М ,механизмом Яустановленным на линии 110,2 Одачи охлажда 1 ошей воды,Контур стабилизации аэрации состоит из,дячика 9 расхода, выход.коорого соеди: - щен со входом 111 образовятеля 1 О, подкл 1(= У( ченного 1; переменному входу регулятора 11 расхода, связяннОГО с Исполнительными ме-: хянизмямБ 1 с. и 13, установленными соответственно на линиях входа и выхода всзду хя ня яэра 1 ию,Контр СтабидИЭации Ч Л 1 ЭТНОСТИ 0106 дЫвключает погруженный в ферментер датчик14 рН - метра, под 1(люченный посредствомпреобразователя 15 к входу рег.пятора 16выход которого соединен с исполнительныммеханизмом 17, установленным на линииподачи в фермент среды, регулируюшей кисдотность нату 11 альной х(идкости,Контурь 1 контроля давления В 1(одлекто- .фре стерильного Воздуха и В ферментере со=держит датчики 18 и 19, ьыходы которыхсое; инены соответственно с показываюшнми сигнализивющим приб рам 11 2 О 2 1 БВыход сигнализир 1 лошего прибора 22 под-кдючен к кнд 11 катору 23 и Исполнительныммехан Измам 1 2 и"На вход блока 2 реализации адаптивноймодели подключены выходы датчиков 24,25, 26, 5 Б 14 основных технодогиче"кихпараметров процессе: концентрации, коли-: чества пьтательнои среды, количества ки = ,дорОдя В Отходящем Воздухе, темпера 1,ры кислотнсти ср 8 ды. 1,роме ТОГО, к Входной положительной камере элемента 4 сравнения подключен датчик 24(онцентрации при помоши элемента 27 запоминания максиму- ма, я к В,(одной камере элеиентя сравнениядатчик концентрации подкд.очен непосредст=ВЯННО. Выход эп" мента сравн( - 11 ия соединенБндикятОром 26 и б,оком,3 улревляю -ших Возде Йствий,Контур Явтомат 1(чес".ОЙ блокировки Яп=и рата содерж 11 т, иг 1, 1 нзятор 22 павлеН 5, и ВХОД КОТО 1- П Оа,.;Юнди К Дат 7 Б У14 давления, я Выход =- к индикатор" 2 л.;:а Входу Обратного 1(ча 11 ане 29, вь 1 ход кО=ТОРОГО СОЕДБНЭН С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМИ М 6 ХЯН.,(ЗМЯМ 11 л.И . 1( ВЬ."ОДЫ НОРМЯЛЬНО ОТкрытого контакта Эс, соединенного с вь 1.ходом регулятора .1 1,Система автоматического у 11 равления процессом Оабота ет сдедуюшнм Образом.ЯЯТ 6 МЯТИЧР" Уь НЫРЯ ие;1, В ВБД 6 ф;гдъ НБОняльной зависимости 01 кидаемой концент- Оации ян 1 БОИОти Ф а эявБСБ.40" ти от . ек шей информации О состоянии культуры на" биряется В блок 8 ", При поступлении информации ия еход блока 2 От датчиков 14, 5, 2425 .1 26 это выражение решается Б МО 11(61 служить рекомендацией аппарат чику при О. Оутстьии бунка 3 управля 1 оши ,Оз дейст ви Й .В системе управлен 11 я вычисленные па р 1 18 1 р 1 мдеди гс - 1 яю 1, на в ол б 10, .а 3 утрявляюших 1 оздействий,. Где в заВисимости ст зна 1 Б.10 сти каждоГО пя 1)аметВя ня даннОЙ с ".адни развития Отряоетываются управляюшие воздействи определен=- ной Величины пс кякдому параметру, КО"торые череэ 1(анапы СВязи поступяют В зада 1 ошие входы соответству 10 ших регуляторов 11,7 и 16, устаневдиваюших с по мошью исполнительных механизмов знвче=н 11 я расхода воздуха, температуры, кислотно 1 и, способстзуОшие Оптимальному би "- синтезу антибиотика,При поступлении новой информации от датчиков состояния культуры а блоке 2 реализации адаптивной модели п 011 учеет новое реш 611 ие (задание регуляторам) и 6110 к меня 81 ВОЗДействия В эада 10 ших Входах рег 1 ЛЯТОВО 3 контуров стабилизации Основных параметров тяк, чт 06 ы в ферм 8 н"- тере установились условия, .благоприятные выделени;о антибиотика на данной стадиирязвития культуры,,-. сди количество продукта а кудьтуоальной жидкости раст 81,. то сигнал от дат 11 Б- ка концентрации 24 увеличивается и лос= тупеет В полок(ит 6,1 ьный и Отрицательный Входы элемента 4 срав 1 ения.Хогда же биосинтез 11 рекрашается и сигнал ог датчика уменьшается, о он проходит тодькО В 0(рицятельныч вход, я/в 110 лож 1(тельной ка 16 ре зяпо. иится больший предыдуптий с 11 гнад. 1 а выходе элемента 4 сравнения возникает дискр т. лиал П ный сигнал "1", поступающий на индикатор и в управляюший вход блока 3, котсрый при этом выдает такие задания регуляторам 11, 7 и 16, чтобы исполнительные механизмы установились в положения,соответствуюшие окончанию процесса, например прекращается аэрация, подача воды,ферментер заливается нужчым колчеством щелочи для перевода растворенногсбиомицина в осадок.При уменьшении давления в коллекторестерильного воздуха ниже заданного значения сигнализатор 22 отрабатывает дискретный сигнал 1", поступаюший на оба,исполнительных механизма 12 и 13, котс, ые закрывают вход воздуха в ферментер и выход из него, т.е. блокируют егоот окружаюшей среды. Когда давлениеустанавливается на нормальный уровень,сигнализатэр 22 снимает команду "1",нормально открытый контакт 30 соединяет выход регулятора 11 с исполнительными механизмами 12 и 13,6 Формула изобгетенияСистема управления периодическим процессом биосинтеза микроорганизмов, содержашач контуры стабилизации температуры, аэрации и кислотности среды, включаюшие соответственно датчик измеряемого параметра, например рН, регуля;тор и исполнительный механизм, о т л ича ю ш а яс ятем, чтос цельюповышения производительности ферментера, она снабжена блоком отработки управляюших воздействий и блоком реализации ,адаптивной модели, служащим для определения разности расчетного и текушего значений концентрации микроорганизмов, при этом на вход блока реализации адаптивной модели подключены датчики измеуо ряемых параметров, а выход подключенк задающим входам регуляторов при по- моши блока отработки упрг-виляющих воз;ействий,