Система автоматического управления полупериодическим процессом культивирования микроорганизмов Советский патент 1985 года по МПК C12Q3/00 

1 Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для автоматического управления полуперио дическим процессом выращивания биомассы микроорганизмов. Цель изобретения - повьпиение выхо да биомассы микроорганизмов. На чертеже показана блок-схема системы автоматического управления полупериодическимпроцессом культивирования микроорганизмов. Система содержит контур регулиро вания рН среды в ферментере 1, сосТоящий из датчика 2 рН, соединенног с регулятором 3 рН, выход последнег связан с исполнительным механизмом 4 установленным на линии подачи титрующего агента, контур регулировани расхода подпитывающего субстрата, состоящий из датчика 5 расхода, сое диненного с регулятором 6 расхода, выход последнего соединен с исполнительным механизмом 7, установленным на линии подачи подпитывающего субстрата, датчик 8 расхода титрующего агента, установленный на линии подачи титрующего агента, экстремальный регулятор 9 и блок 10 определения соотношения расхода титрующего агента и расхода подпитывающег субстрата, входы последнего соединены с датчиками 8 и 5 расхода титрующего агента и подпитывающего суб страта соответственно, а выход соединен через экстремальный регулятор 9 с задающим входом регулятора 6 расхода подпитывающего субстрата. Управление полупериодическим про цессом осуществляется ,следующим образом, В ферментере 1 происходит процесс полупериодического культивирования микроорганизмов. Сигнал с дат чика 2 рН поступает на регулятор 3 рН, который вырабатывает управляю 6.2 щий сигнал для исполнительного механизма 4, изменяющего расход титрующего агента и поддерживающего, таким образом, рН среды на заданном значении. Сигнал с датчика 5 расхода подпитывающего субстрата поступает на вход регулятора 6 расхода, на за 1;ающий вход последнего поступает сигнал от экстремального регулятора 9. Регулятор 6 расхода сравнивает эти сигналы и вырабатывает управляющий сигнал для исполнитель-. ного механизма 7, изменяющего расход подпитывающего субстрата до значения, соответствующего заданному экстремальному регулятору 9, В то же время сигналы датчика 8 расхода титрующего агента ,и датчика 5 расхода подпитывающего субстрата, отражающие скорость роста микро.организмов и скорость потребления субстрата соответственно, поступают на входы блока 10 определения соотношения. Из блока 10 сигнал, отражающий текущее значение соотношения расхода титрующего агента и расхода подпитывающего субстрата, поступает на вход экстремального регулятора 9. Последний на основе поступающей информации вырабатьшает дискретнопостоянный сигнал управления, служащий заданием регулятору 6 расхода } таким образом, чтобы изменение расхода подпитывающего субстрата приводило к поддержанию экстремального значения соотношения расхода титрующего агента и расхода подпитывающего субстрата. Если предыдущая коррекция управляющего сигнала на выходе экстремального регулятора приводит к увеличению сигнала на его входе, то последующая коррекция уровня управляющего сигнала экстремальным регулятором осуществляется в том же нйправлениии, что и предьщущая и наоборот.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащая контур регулирования рН среды с датчиком рН, соединенным с исполнительным механизмом на линии передачи титрующего агента через регулятор рН, контур управления подачей подпитывающего субстрата с датчиком расхода подпитывающего субстрата, соединенным с исполнительным механизмом на линии передачи подпитывающего субстрата через регулятор расхода, датчик расхода титруюгцего § агента и экстремальный регулятор, отличающая ся тем, что, с W целью повьшения выхода биомассы микроорганизмов, она снабжена блоком определения соотношения расхода титрующего агента и расхода подпитывающего субстрата, входы которого соединены с датчиками расхода титрующего агента и подпитывающего субстрата, а выход - с задающим входом регулятора расхода через экстремальный регулятор.