Система автоматического управления процессом выращивания дрожжей

ОП ИСАЙКЕ ИЗОБРЕТЕН АЯ Союз СоветскихОциьпистических Республик(61) Дополнительное к (22) заявлено 10.05.7 вт. свид.ву 1) 1919479/28 51) М. Кл,С 121 и 1 рисоединением заявки М Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликов ллетень Хе 3(72) Авторы изобретения Л. Календро, В, Г Скобло свскии технологический институт пищевой промышленнос(71) Заявител 54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПгОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ ДРОЖЖЕЙ го упожжеи апатичес гулятора 2, выход кото.сполнительному механому на трубопроводелаждение. рого подключетизму 3, установодвчи воды на ван енйствуюши туры стабил жжевой с ния расхоизвспенвзбав оды н Цель изобретения - обеспечениещиввния дрожжей с максимально во ым содержанием активных дрожже ожвых ости клеток и повышение производитсистемы. ма снабого предложенная систе уром экстремального р ентрвции засевной кул регулирования соотношености инокулятора и фо Для эт жена конт вания кон контуром изводител торов. гулиротуры иния промента а воды на10 расчик ипиалього упдрожжейуры сусатчик 1 одом реражена прин ввтоматиче Нв чертеже изоб ная схема системы равления процессомКон 1 ур стабилизвц пензии в инокулятор температуры, соеди во хода 12 с отношения,пдл интел ь.ному накулятор. егулятором единенных с выход котор ному механик трубопровод выращиьан ис о подключен му 13, устщ подачи воды и темпера е содержи енный со озле в ин Известна система авторавлегия процессом выранапример, в чепрерывнодпарвтах, содержащая конции температуры и рН дрзии и контуры регулироввоздуха на аэрироввние иление. Контур стабилизации рН дрожжевой суспензии состоит из датчика 4 рН, соединенного с регулятором 5, который подключен к исполнительному механизму 6, установленному на трубопроводе подачи аммиачной воды в инокулятор.В контуре регулирования расхода воздуха расположен датчик 7 растворенного кислорода, который соединен с регулятором 8, Выход последнего подключен к исполнительному механизму 9, установленному на трубопроводе подачи воздуха нв аэрирование. Контур регулированияО разбавление состоит из д хода сусла, датчика 1 1 рвсб 10 15 Ю Ю 30 М 40 50 Система работает следующим образом,При изменении производительности фермента оров либо концентрации звсевной культуры в инокуляторе на выходе блока 21 соотношения появляется сигнал, пропорциональныь рассогласованию между заданием от сумматора 17 (производительностью ферментвторов) и действительным засевом, определяемом в блоке 20 умножения, Этот сигнал поступает на регулируюший клапан, прикрывая или открывая его в Контур регулирования производительности содержит датчики 14 концентрации биомассы, установленные в каждом. из ферментов дрожжевого цехадатчики 15 расхода дрожжевой суспенэии из этих же ферментов, выходы этих датчиков соединены с блоком 16 умножения, выход которого подключен к блоку 17 суммирования. С блоком соединены также другие блоки умножения, иэмеряюшие производительность остальных ферментаторов дрожжевого цеха. В инокуляторе отделения чистой культур установлен датчик 18 концентрации засевной культуры. Датчик 18 и датчик 19 расхода дрожжевой суспензии из инокулятора соединены с блоком 20 умножения, измерявшего производительность инокулятора, Сумматор 17, измеряюший суммарную производительность ферментаторов, и блок 20 умножения, соединены с блоком 21 соотношении, выход которого подключен к исполнительному механизму 22 ьа трубопроводе дрожжевой суспе) зии.Контур регулирования концентрации засевной культуры представляет собой каскадно. - связанную систему и содержит датчик 18 концентрации эвсевной культуры, соединенный с экстремальным регулятором 23, Датчик 24 уровня подключен к регулятору 25 уровня, выход которого соединен с исполнительным механизмом 26 на трубопроводе подачи сусла в инокуляВо избежание аварийных с".туаций вымывание "культуры, переливание среды из инокулятора, опорожнение инокулятора) система снабжена ограничителями по расходу и уровню (на чертеже не показаны). Для предотвращения вымывания" культуры из инокулятора в переходных режимах также установлены прерыватель импульсов 2для установления необходимой дискретности и ячейка 28 памяти для запоминания и выдачи аналогового сигнала, равного по величине импульсу от прерыввтеля импульсов, в промежутке между двумя последовательными импульсами. соответствии с величиной и знаком рассогласования,Концентрация эасевной культуры регулируется изменением скорости раэбввле ния Д зад час (где Й - проУток среды через аппарат, Ч - объем среды в аппарат.) нв основе экстремальЭной зависимости концентрации биомассы от скорости разбавления.В случае когда блок 21 соотношения изменяет расход дрожжевой суспензии иэ инокуляторв, это приводит к измененик 1 скорости разбавления. Данное возмушение, а также возможные нарушения технологического режима приводят к уменьшении концентрации эасевной культуры, Экстремальный регулятор 23 изменением задания регулятору 25 изменяет уроень (объем) среды в аппарате, регулируя приток сусла в аппарате путем перемещения регулируюшего органа исполнительного механизма 26, и осуществляет поиск и поддержание такой скорости разбавления, при которой значение кочцентрации эасевной культуры было бы максимальным.Контуры регулирования температуры, рН и расхода воздуха работают следующим образом.При отклонении либо температуры, измеряемой датчиком 1, либо рН среды, измеряемого датчиком 4, либо содержания растворенного кислорода в среде, измеряемого датчиком 7, регуляторы 2 или 5, или 8 (температуры или рН, или расхода воздуха) вырабатывают командные сигналы, поступающие на соответству:юшие исполнительные механизмы 3, 6, 9, для приведения данных отклонившихся величин в соответствие с заданием. Для регулирования расхода воды на разбавление от датчиков 10 и 11 расхода сусла и расхода воды поступают сигналы нв регулятор 12 соотношения, Если расход сусла изменится под воздействием сигнала от регулятора 25 уровня, регулятор 12 соотношения соответственно изменит с помощью исполнительного механизма 13 расход воды нв разбавление с целью поддержания на неизменном уровне концентрации питательных веществ, поступающих в инокулятор.Формула изобретения1, Система автоматического управления процессом вырвшиввния дрожжей. например, в непрерывнодействуюшик аппара 488848твх, содержащая контуры стабилизации температуры и рН дрожжевой суспенэии и контуры регулирования расходов воздуха на аэрироввнне и воды на разбавление, о т л и ч в и щ а я с я тем, что с целью обеспечения выращивания дрожжей с максимально возможным содержанием активных дрожжевых клеток,и повышения производительности системы, она снабжена кон-туром экстремального регулирования концентрации засевной культуры и контуром регулирования соотношения производительности инокулятора и ферм.нтаторов,2. Система по п.1, о т л и ч а ющ в я с я тем, что контур экстремального регулирования концентрации эасевной культуры состоит иэ датчиков концентрации эасевной культуры и. уровня, экстремального регулятора концентрации эвсевной культуры и регулятора уровня, при этом датчик концентрации засевной культуры соединен со входом экстремального регулятора, выход которого по.дключен к регулятору уровня, в выход последнего связан с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи питательной среды в инокулятор.3. Система по п;1, о т л и ч в ю - ш а я с я тем, что контур регулирования соотношения производительности инокуляторв и ферментаторов состоит из датчика концентрации эасевной культуры, датчика расхода дрожжевой сспепэии, установленного на выходе инокулятора, датчиков концентрации биомассы дрожжей, датчиков расхода дрожжевой суспенэии, установленных на выходе ферментвторов, бло,ков умножения, сумматора и блока соотношения, при этом датчик концентрациизасевной культуры .посредством импульсного прерывателя и блока памяти соединен со входом блока умноженияслужащимдля определения производительности инокулятсра, на вход которого также подклю 5,чен датчик расхода дрожжевой суспенэии,установленный на выходе инокуляторв, адатчики концентрации биомассы дрожжей,и датчики расходов дрожжевой суспензииподключены нв соответствуюшие блокиумножения, определяющие производительность каждого ферментвтора, причем последние соединены с сумматором, выход которого связан со входом блока соотношения, одновременно соединенного с блокомумножения, служашчм для опре еленияпроизводительности инокуляторв, а выходблока соотношения связан с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи дрожжевой суспензии из иноЗО куляторв в ферментаторыСоставитель Е, КалендТехрг ч А. демьянова Редактор А, Бер Коррект Микит За 102 ираж исное ЦНИИП ударственного комитета Совета Ми по делам изобретений и открытийстров ССС 13035,35, Рауш 4/ кв я на илиад ППП Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10