Система автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов

О П И С А Н И Е 953631ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциапистическииРеспублик ФЪюгфъ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 0 05 0 27/00 3 Ъсузарстаапвй камнтет СССР до дмзм. нэабрвтеннй н открытнйДата опубликования описания 23. 08,82(72) Авторы изобретения А. П. Ладанюк и В. ф, Николаенко Киевский технологический институт пищевой промышленности(5 Й) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ1Изобретение относится к микробиологической промышленности и мо" жет быть использовано в процессе выращивания хлебопекарных дрожжей. По основному авт. св. Ю 661003 известна система автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов, предпочтительно хлебопекарных дрожжей, в ферментере, содержащая контур стабилизации температуры, включающий линию подачи охлаждающей воды, контур стабилизации рН биомассы, контур регулирования подачи питательных солей, воды и воздуха на азрацию., установленный на линии подачи субстрата, исполнительный механизм подачи субстрата, датчик плотности теплового потока, помещенный в ферментере, датчики 2 о температуры воздуха, поступающего на азрацию и температуры охлаждающей воды на входе и выходе линии подачи охлаждающей воды и вычислитель 2ное устройство, вход которого соединен с датчиком плотности теплового потока, датчики температуры воздуха и температуры охлаждающей воды, а выход - с исполнительным механизмом подачи субстрата 1. Цель изобретения - повышение точности управления.Поставленная цель достигается тем, что система автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов предпочтительно хлебопекарных дрожжей в ферментере, содержащая контур стабилизации температуры,включающей линию подачи охлаждающей воды, контур стабилизации рН биомассы, контур регулирова" ния подачи питательных солей, воды и воздуха на азрацию, установленный на линии подачи устройства, исполнительный механизм подачи субстрата, датчик плотности теплового потока, помещенный в ферментере, датчик темпера туры воздуха, поступающего на аэрацию, установленный на линии подачи субстрата, датчик плотности теплового потокапомещенный в ферментере датчик температуры воздуха, поступающего на 5 аэрацию датчик температуры охлаждающей воды на входе и выходе линии подачи охлаждающей воды и вычислительное устройство, вход которого соединен с датчиком плотности теплово го потока датчиками температуры воздуха и температуры охлаждающей воды, а выход - с исполнительными механиз-.мом подачи субстрата, снабжена соединенными между собой датчиками темпе" ратуры, установленным в охладитель" ной рубашке ферментера, и регулирующим устройством, вход которого связан с датчиком плотности теплового потока, и выходом регулятора темпе ратуры в Ферментере, а выход подключен к исполнительному механизму, установленному на линии подачи охлаждающей воды в рубашку. ферментера. 25 На чертеже приведена блок-схемапредлагаемой системы,Система содержит контур стабилизации рН. дрожжевой массы в Ферменте зоре 1, состоящий из датчика 2, регулятора 3, исполнительного механизма 4 на трубопроводе аммиачнойводы и исполнительного механизма5 на трубопроводе сеной кислоты,контур автоматического погашенияпены, состоящий из датчика 6, регу-,лятора 7 и клапана 8 на трубопрово"де олеиновой кислоты; контур подачивоздуха на аэрацию в зависимостиот уровня в ферментере, состоящййиз датчика 9 уровня регулятора 10 иисполнительного механизма 11 навоздуховоде; контур регулированияподачи питательных слоев, состоящий из дозаторов 12 и программно.го устройства 3; контур подачи ме"лассы, состоящий из датчиков 1417 плотности теплового потока, тем"пературы воздуха, поступающего на аэ-.рацию температуры охлаждающей водына входе и выходе рубашки, соединен-ных с входом вычислительного устройства 18, выход которого соединен сисполнительным. механизмом 19 на тру 55бопроводе мелассы. Кроме того, система содержит контур регулированиятемпературы в дрожжерастительномаппарате, состоящий из датчика 20 тем 3 4пературы, помещенного в аппарат, идатчика 21 температуры, помещенногов охладительную рубашку. Датчик 20соединен с входом регулятора 22температуры в дрожжерастительном аппарате, выход которого подключен квходу регулирующего устройства 23вход его соединен также с датчиком21 и датчиком 14 плотности тепловогопотока, выход же регулирующего устройства 23 соединен с исполнительным механизмом 24, установленнымна линии подачи воды в охладительную рубашку,Система работает следующим образом, .Изменение кислотности в Ферментере 1 воспринимается датчиком 2 рНвключением на вход регулятора 3,который в зависимости от отклонениярН в ту или иную сторону подает сигнал на исполнительный механизм 4 подачи аммиачной воды либо на исполнительный.механизм 5 подающий серную кислоту в дрожжерастительный аппарат. Уровень пены в аппарате контролируется датчиком 6, сигнал с которого поступает на регулятор 7, воздействуя на клапан 8, установленныйна трубопроводе олеиновой кислоты.Уровень кулътуральной среды в аппарате контролируется датчиком 9,сигнал которого поступает на регуля-тор 10, который воздействует на исполнительный механизм 11, управляю"щий подачей воздуха на аэрацию. Растворы питательных солей в дрожжерастительный аппарат подаются посредствомдоваторов 12, работой которых управляет программное устройство 13. Сигнал с датчика 14 теплового потокапоступает в вичислительное устройство 18, которое воздействует на исполнительный механизм 19, управляющий подачей мелассы так, цтобы плотность теплового потока, отнесенная кединице поданной мелассы была максимальной, Для корректирования системы в вычислительное устройство 8подаются также сигналы от датчиков16"17 температуры воды на входе ивыходе охлаждающей рубашки дрожжерас"тительного аппарата,Температура в дрожжерастительномаппарате измеряется датчиком 20температуры, сигнал с которого поступает на вход регулятора 22, с выхода которого сигнал поступает навход регулирующего устройства 23.5 953 Кроме того, на вход регулирующего устройства поступают также сигналы от датчика 21 температуры в охлаждающей рубашке ферментера и датчика14 плотности теплового потока. 5Система регулирования температуры представляет собой двухконтурную систему. Регулятор 22 является основным, а его выход служит заданием регулятору 23, непосредственно воз действующему на исполнительный механизм 24. Внутренний контур системы, образуемый датчиком 21, регулятором 23 и исполнительным механизмом 24, обладает значительно меньшей инерционностью, вследствие чего быстро подавляются возмущения, поступающие со стороны охлаждающей воды. Качество регулирования температуры в дрожжерастительном аппарате улуч шается (уменьшается длительность переходных процессов и величина отклонения температуры от заданного значения), .Применение предлагаемой системы 25 позволяет более качественно регулировать температуру в дрожжервстительном аппарате, что приводит к увеличению выхода дрожжей и повышению точности управления. Как показали лабо 631 6раторные испытания, выход дрожжей при этом увеличивается на 2,5 Ф, а расход воды на охлаждение снижается на 113, и уменьшается на 233 динамическая ошибка регулирования температуры. При этом длительность пе" реходного процесса уменьшается на 103.формула изобретения Система автоматического управленияпроцессом выращивания микроорганизмов по авт. св У 6610031 о т л и"ч а ю щ а я с я. тем, что, с цельюповышения точности управления, онаснабжена соединенными между собойдатчиком температуры, установленным вв охладительной рубашке ферментера, и регулирующим устройством, входпоследнего связан с датчиком плотности теплового потока и выходом регулятора температуры в ферментере,а выход подключен к исполнительномумеханизму, установленному на линии и 1",подачи охлаждающей воды в рубашку ферментера,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 661003, кл. С 12 В 1/08, 1977Расе 5 орц солей