Система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов

СО%Э СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зб 1) С 12 О 3/00 ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯи АетоебибмУ свидетельств/ 61 9504339874 4/2 8-1 31 8.02.8207.07.83. Бюп.В. В. А нуфриевВорочежский техн(21) (22) (46) (72) логиче институт (53) (56) % 61 (54) ГО У ВИР 663.1 (088.8)1. Авторское свидетепьство 9504, кп, С 12 С 3/00, 1 (57) СИСТЕМА АВТОМАТИ ПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ К ОВА НИЯ МИКРООРГА НИЗМО в. М 619504, о т и и ч СССР976.ЧЕСК О- УЛЬТИем, что, с цепью п ы щения ГОСУДАРСТВЕННЪИ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР выхода биомассы, она снабжена датчикамии темпера туры культура пьной жидкостии концентрации биомассы, установленнымив аппарате, испопнитепьным механизмом,расположенным на пинии подачи воздухав аппарат, и бпокам управления, при атомвход последнего соединен с датчикамитемпературы купьтуральной жицкости,концентрации биомассы и копичества киспорода во входящем воздухе и с бпокомдля опредепения количества кислорода,необхоцимого дпя энцогенного дыхания,а выход подкпючен к испопнитепьномумеханизму, распопоженному на линииподачи воздуха в аппарат.1 10272Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано в дрожжевой промышленности.По основному авт. св. Мо 619504известна система автоматического управления процессом культивирования микlроорганиэмов на среде, содержащей мелассу и аэотсоцержащие соли, включающая датчик для определения количествакислорода во входящем в аппарат возду- Охе, блоки определения соответственноразности между количеством кислорода во входящем воздухе и отработанных газах и количества кислорода, необходимого д ля эндоге нного ды к а ния компаратор5 датчики концентрации кислорода, установленные на линии подачи воздуха в аппарат и линии отработанных газов, и программный блок управления, датчики концентрации свяэацы с входом блока определения разности между количеством кнслороца,во вкодящем воздухе и отрабстаннык газах, выход которого подключен к одному иэ входов блока определения количества кислорода, необходимого р 5 для эндогенного дыхания, к другому оходу его - датчик цля определения количества кислорода во входящем в аппарат воздухе, а выход этого блока соединен с входом компаратора, при этом вхоц ЗО последнего связан с программным блоком управления, а выход - одновременно с исполнительными механизмами, установленными на линии подачи мелассы и аэотсоцержащих солей г 1 .Недостатком известной системы авто. атического управления процессом культивирования является то, что она не обес. гечивает высокого вькода биомассы при требуемом качестве дрожжей, так как в процессе управления концентрация биомассы в аппарате учитывается только косвенно по разности концентраций кислорода во входящем воздухе и отработаннь,к газах.Пелью изобретения является повышение выхода биомассы,укаэанная цепь достигается тем, что система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов на среде, содержащей мелассу и 50 аэотсодержащне соли, включающая датчик для определения количества кислороца во входящем в аппарат воздухе, блоки определения соответственно разности между количеством кислорода во входящем 55 воздухе и отработаннык газах и количества кислорода, необходимого для энцогенного дыхания, компаратор, цатчики концентрации кислорода, установленные на линии подачи воздуха в аппарат и линии отработанных газов, и программный блок управления, датчики концентрации связаны с входом блока определения разности между количеством кислорода во входящем воздухе и отработанных газах, выход которого подключен к одному из входов блока определения количества кислорода, необходимого цляГэндогенного дыхания, к другому входу его - датчик для определения количества кислорода во входящем в аппарат воздухе, а выход этого блока соединен с входом компаратора, при этом вход последнего связан с программным блоком управления, а выход - одновременно с исполнительными механизмами, установленными на пинии подачи мелассы и азот- содержащих солей, снабжена датчиками температуры культуральной жидкости и концентрации биомассы, уста новле иными в аппарате, исполнительным механизмом, расположенным на линчи подачи воздуха в аппарат, и блоком управления,при этом вход последнего соединен с датчиками температуры культуральной жидкости, концентрации биомассы и количества кислорода во вхоцящем воздухе и с блоком для определения количества кислорода, необходимого для энпогенного дыхания, а выход подключен к исполнительному меканиэму, расположенному на линии подачи воздуха в аппарат.На чертеже приведена структурная схема предложенной системы автоматического управления процессом культивирова ния микроорганизмов.Системе автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов содержит аппарат 1, в котором происхоцит процесс культивирования мик роорганнзмов датчики 2 и 3 концентрации кислорода, установленные на линии подачи воздуха в аппарат и линии отработанных газов, блок 4 определения разности между количеством кислорода во входящем воздухе и отработанных газах, блок 5 для определения количества кислорода, необходимого для эндогенного дыхания, датчик 6 для определения количества кислорода во входящему аппарат воздухе, датчик 7 для определения концентрации биомассы в культуральной жидкости, датчик 8 для определения температуры культуральной жидкости в аппарате, блок 9 для выработки управляющего сигнала на изменение подачи воздуха в аппарат с помощью исполнительного ме3 10272 ханизма 10, компаратор 11, программный бпок 12 управления, испопннтельные механизмы 13 и 14, установленные на пиниях 15 и 16 подачи мелассы и ,.вэотсодержащих солейСистема работает следующим образом.Сигнапы с датчиков 2 и 3 поступают в блок 4, на выходе которого формиру ется сигнал, величина которого пропорциональна разности концентраций кисло о рода во входящем воздухе и отработанных газах, С выхода блока 4 сигнал поступает на первый вход бпока 5, на второй вход которого одновременно поступает сигнац с выхода датчика 6, В блоке 5 15 формируется сигнал, величина которого пропорциональна копичеству кислорода, потребленному микроорганизмами, С выхода бл ока 5 э то т сигнал поступает на компаратор 11, на управпяющий вход которого подается сигнал с программного блока 12, управляющего работой компаратора 11 в зависимости от фазы развития дрожжей и целей процесса. Компаратор 11 воздействует на исполнительные механиэ мы 13 и 14, установленные на линиях 09 415 и 16 подачи мелассы и азотсодержаших солей, увепичивая или уменьшая их расход,Одновременно с подачей сигнапа с блока 5 на компаратор 1 1, сигнап с бпока 5 поступает на один из входов бпока 9, на другие входы которого поступают сигналы с датчика 6 копичества кислорода во входящем воздухе, датчиков 7 и 8 концентрации биомассы и температуры купьтурапьной жидкости в аппарате. В блоке 9 происходит сравнение значений сигнапов с блока 5 и датчика 6, опредецяется их разность, вырабатывается управляющий сигнап, пропорциональный этой разности. В этом же бпоке управляющий сигнап корректируется в соответствии со значениями сигнапов от датчиков 7 и 8 и с выхода бпока 9 поступает на исполнитепьный механизм 10 с регупирующим органом, изменяя подачу воздуха в аппарат. Применение предпагаемой системы автоматического управпения позволит увепичить выход биомассы на 5-87 о.