Система автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов

) 1285 О 9) 3/О 51) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСН 01/.87. Бюл. Р 3 кий технологичес й промышленности Николаенко и И.Ф 5(088,8)ское свидетельст кл. С 05 0 27/00 ии инст е относится к микробномышленности, а именно направлено на повыше" равления процессом за выхода дрожжей. Систе 1 алежик СС 79 ы регулировани(21) 39270 (22) 09.07 (46) 23.01 (71) Киевс тут пишево (72) В,ф, (53) 663.1 (56) Автор Р 840844,СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СИСТЕМА АНИЯ ПРОЦЕССОМ ВНИЗМОВ(57) Изобретенлогической прок дрожжевой, иние точности упсчет повышенияма содержит кон ТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕ ЫРАЦИВАНИЯ МИКРООРГА128 температуры, рН, пеногашения, подачи солей, контур подачи воздуха, культу- ральной среды мелассы, сравнительную камеру с датчиками тепловыделения и вычислительное устройство. Система снабжена дифференциатором 27, вход которого соединен с датчиком 26 расхода мелассы в ферментер 1, а выходс входом регулятора 28, выход которого соединен с исполнительным механизмом 24, установленным в нижней части вертикальной трубы 19, сдвигающим регулятором 29, вход которого соединен с датчиком 20 теплового потока, установленным на внешней поверхности вертикальной трубы 19, сдвигающим регулятором 29, вход которого соединен с датчиком 20 теплового потока, установленным на внешней поверхности вертикальной трубы 19, а выход - с испол нительным механизмом 17, установлен 5000ным на линии подачи воздуха; запоминающим устройством 30, вход и выход которого соединены со сдвигающим регулятором 29. Циркуляция жидкости в вертикальной трубе 19 происходит эрлифтным способом, и за счет управления исполнительным механизмом 24 в зависимости от скорости подачи мелассы достигается постоянство времени прогнозирования при различных скорос", тях подачи мелассы, При помощи сдвигающего регулятора 29 обеспечивается скачкообразное увеличение или уменьшение нормы воздуха сдерживается процесс роста или подае 7 ся воздух в избытке. Это позволяет сдвигать в сторону максимума критический уровень ведения процесса , при котором начинается спиртооб ,разование внутри фермента 1 ил.Изобретение относится к микробиологической промышленности, а также может быть использовано в процессе выращивания хлебопекарных дрожжей.Целью изобретения является повышение точности управления процессом выращивания.На чертеже изображена блок-схема системы автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов.Система содержит контур стабилизации температуры в ферментере 1, состоящий из датчика 2 температуры, регулятора 3, исполнительного механизма 4, установленного на линии подачи воды в охладительную рубашку 5, контур стабилизации рН, состоящий из датчика 6, регулятора 7 исполнительного механизма 8 на трубопроводе аммиачной воды и наполнительного механизма 9 на трубопроводе серной кислоты, контур автоматического регулирования уровня пены, состоящий из датчика 10, регулятора 11 и клапана 12 на трубопроводе олеиновой кисло-. ты, контур регулирования подачи питательных солей, состоящий из дозатора 13 и программного устройства 14, контур подачи воздуха в зависимости от уровня в аппарате, состоящий из датчика 15 уровня, регулятора 16, исполнительного механизма 17 на воздуховоде и контур регулирования подачи 5 культуральной среды, включающий исполнительный механизм 18,Система содержит также помещеннуюв ферментер 1 вертикальную трубу 19для обеспечения компенсаций внешних 10 тепловых потоков, датчик 20 теплового потока, расположенный на ее наружной поверхности и соединенный с входом вычислительного устройства 21.Выход последнего связан с исполнигельным механизмом 17 на воздуховодеа с исполнительным механизмом 18 натрубопроводе культуральной среды.Кроме того, система содержит регулятор22 циркуляции жидкости в вертикальной трубе 19, вход которого соединенс датчиком 23 расхода воздуха в ферментер и с исполнительным механизмом24, установленным в нижней части вертикальной трубы 19, имеющей здесь конический расширитель, а выход регулятора 22 циркуляции соединен с исполнительным механизмом 25, установленном на воздуховоде, который подведен в верхнюю зауженную часть вертикальной трубы 19.000 4 формула изобретения 3 1285Система содержит последовательно соединенные датчик 26 расхода мелассы, дифференциатор 27, регулятор.28 и исполнительный механизм 24, установленный в нижней части вертикальной трубы 18, сдвигающий регулятор 29, соединенный с датчиком 20 теплового потока, а выход - с исполнительным механизмом 17, установленным на линии воздухоподачи. Б системе имеется Я также запоминающее устройство 30, выход и вход которого соединен со сдвигающим регулятором 29.Система работает следующим образом. 15Температура в ферментере 1 поддерживается на заданном уровне с помощьюконтура стабилизации температуры, включающего датчик 2 температуры,подключенный на вход регулятора 3, ко торый после сравнения текущего и заданного значения температур вырабатывает сигнал регулирующего воздействия, управляющего исполнительным механизмом 4 на линии подачи воды в 25 охладительную рубашку 5. Изменение кислотности в ферментере воспринимается датчиком 6, включенным на вход регулятора 7, который в зависимости от отклонения рН в ту или иную сто рону подает сигнал на исполнительный механизм 8 подачи аммиачной воды, либо на исполнительный механизм 9, подающий серную кислоту в аппарат.Уровень пены контролируется датчиком 10, сигнал которого поступает на регулятор 11, управляющий исполнительным механизмом 12 на трубопроводе олеиновой кислоты. Растворы питательных солей в ферментер подаются посредд 1 ством дозаторов 13, работой которых управляет программное устройство 14. Уровень культуральной среды в аппарате контролируется датчиком 15, сигнал с которого поступает на регулятор 16.45 который воздействует на исполнительный механизм 17, управляющий подачей воздуха на аэрацию.Вычислительное устройство 21 получает информацию от датчика 20, установленного на наружной поверхности вертикальной трубы 19, о разности тепловыделения в ней,и ферментере и управляет исполнительными механизмами 17 и 18 на воздуховоде и на трубопроводе культуральной среды (мелассы), Постоянная заданная скорость циркуляции культуральной среды в вертикальной трубе 19 достигается при помощи регулятора 22, который получает сигнал от датчика 23 расхода воздуха в ферментер о положении исполнительного механизма 24, установленного в нижней части вертикальной трубы 19, имеющей конический расширитель, и воздействует на исполнительный механизм 25, установленный на воздуховоде, подведенном в верхнюю часть вертикальной трубы 19. Циркуляция жидкости в ней происходит эрлифтным способом.Сигнал от датчика 26 расхода мелассы проходит через дифференциатор 27 и ноступает на вход регулятора 28, который управляет исполнительным механизмом 24 в зависимости от скорости подачи культуральной срецы. Таким образом, достигается постоянство временипрогнозировани . при различных скоростях подачи мелассы.При отсутствии этого контура время прогнозирования уменьшается с увеличением скорости подачи мелассы. Сигнал от датчика 20 теплового потока поступает на вход сдвигающего регулятора 29, одновременно запоминающее устройство 30 запоминает значение критического уровня. Сдвигающий регулятор дает сигнал на скачкообразное увеличение или уменьшение подачи воздуха. Таким образом, пода.ча воздуха увеличивается, если он сдерживает процесс роста, и уменьшается, если он подается в избытке, т.е. сдвигается в сторону максимума критический уровень ведения процесса, при котором начинается спирто- образование внутри ферментера. При реализации системы в дрожжевом производстве стабилизируется время прогнозирования и обеспечивается быстрый поиск значения критическогоуровня ведения процесса, при этомпоиск критического уровня занимает68 с вместо 600 с в известной системе, а также повышается точностьуправления, за счет чего выход дрожжей увеличивается на 6,8 Е, а затраты на аэрацию снижаются на 12,63. Система автоматического управления .процессом выращивания микроорганизмов, содержащая датчик теплового потока, помещенную в ферментер вертикальную трубу для обеспечения компенсаций внешних тепловых потоков128 Составитель Г. БогачеваТехред М. Ходанич Корректор А. Зимокосов Редактор В, Данко Заказ 7 б 00/27 Тираж 500 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на датчик теплового потока, в нккнией части которой имеется конический расширитель, а на наружной поверхности ее расположен датчик теплового потока, соединенный с вычислительным устройством, выход последнего связан с исполнительными механизмами, установленными соответственно на линиях подачи мелассы и воздуха в ферментер, контуры стабилизациитемпературы и рН в ферментер и контуры регулирования подачи питательных солей, уровня пены и культуральной среды в ферментер,.о т л и ч а -ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления, онаснабжена сдвигающим регулятором,запоминающим устройством, последовательно соединенными датчиком расходамелассы, дифференциатором, регулятором и исполнительным механизмом,5000 брасположенным в нижней части вертикальной,трубы, и последовательносоединенными датчиком расхода воздуха, поступающего в ферментер,регу лятором циркуляции жидкости в вертикальной трубе и исполнитеЛьным механизмом, расположенным на трубопроводеподачи воздуха в верхнюю часть вертикальной трубы, при этом датчик 10 расхода воздуха и регулятор циркуляции жидкости соединены с.исполнительным механизмом, расположенным в нижней части вертикальной трубы, а входсдвигающего регулятора связан с дат чиком теплового потока, выход - сисполнительным механизмом, установленным .на линии подаМи воз -духа в ферментер , причем входи выход запоминающего устрой ства подключены к сдвигающему регулятору.