Система автоматического управления процессом периодического выращивания микроорганизмов в аппарате Советский патент 1992 года по МПК C12Q3/00 

(Л

с

питательного субстрата So и концентрации засева микроорганизмов Хо, от задатчиков 4 и 2 поступают в блок 7 вычисления экономического коэффициента Y в соответствии с выражением

V - °(

So-SСигнал, пропорциональный вычисленному значению экономического коэффициента Y, поступает в блок 8 вычисления максимального значения концентрации микроорганизмов Хт, на второй и третий вход которого поступают значения, пропорциональные начальной концентрации питательного субстрата So и концентрации засева микроорганизмов Хо от задатчиков 4 и 2. Блок В рассчитывает максимальное значение Хт концентрации микроорганизмов в соответствии с выражением

Xm-Xo + Y -So.(2)

Полученное значение Хт поступает на вход блока 9 вычисления оптимального значения X концентрации микроорганизмов, на второй и третий входы которого поступают сигналы, пропорциональные вычисленному в блоке 7 значению экономического коэффициента Y и значению кинетического коэффициента - константы насыщения Ks, с задатчикаЗ. В блоке9 происходит вычисление оптимального значения X по уравнению (3), обеспечивающего максимальное значение выбранного критерия оптимальности - максимальной продуктивности аппарата (Ф), соответствующий выражению (4)

при 0, X Xm + Y Ksdt-V7

Ks(Xm+Y -KS);

max,(4)

где t-длительность процесса.

Сигнал, пропорциональный оптимальному (в смысле выбранного критерия) значению концентрации микроорганизмов X , поступает на блок 10 сравнения, где сравнивается со значением, соответствующим текущему значению концентрации микроорганизмов X в аппарате, поступающему от датчика 5, и вычисляется значение разности .(5)

До тех пор, пока значение е будет больше нуля, на выходе блока 10 будет ноль и на вход управляющего блока 12 сигнал с блока 10 не поступает. Как только значение Б станет равным нулю, что соответствует достижению максимума критерия (4), на выходе блока 10 появится сигнал, равный единице.

который поступает на управляющий блок 12, сигнал с которого поступает на исполнительный механизм 13, расположенный на линии отбора биомассы из аппарата 1, регулирующий орган откроется и произойдет слив биомассы из аппарата 1. Одновременно с этим сигнал с управляющего блока 12 при значении О в блоке 10, поступит на программный блок 11 и отключит программу, реализующую технологический регламент, регламентирующий время окончания процесса.

Если же за время, в соответствии с технологическим регламентом, текущее значение концентрации микроорганизмов X в аппарате 1 :не достигнет значения X, соответствующего максимальному значению продуктивности, т.е. е О, то команда на слив из аппарата 1 поступит на исполнительный механизм 13 с программного блока 11.

Формула изобретения Система автоматического управления

процессом периодического выращивания микроорганизмов в аппарате, содержащая датчик концентрации биомассы, управляющий и программный блоки, блок сравнения концентрации, исполнительный механизм,

установленный на линии отвода биомассы, от лиц а ю щ а я с я тем что, с целью повышения производительности аппарата, она снабжена задатчиками концентрации засева микроорганизмов в аппарате, начальной концентрации питательного субстрата, константы насыщения, последовательно соединенными между собой датчиком текущей концентрации питательного субстрата в аппарате, блоком определения экономического коэффициента, блоками максимального и оптимального значений концентрации биомассы в аппарате, при этом выход последнего блока соединен с входом блока сравнения текущей и

оптимальной концентрации биомассы в аппарате, а входыблока оптимальной концентрации соединены с выходами зэдатчика концентрации насыщения и блока экономического коэффициента, входы которого соединены с задатчиками начальной концентрации питательного субстрата и датчиком текущей концентрации биомассы в аппараг те, причем входы блока определения максимального значения концентрации биомассы

соединены с задатчиками концентрации засева микроорганизмов и начальной концентрации питательного субстрата.

VD

Изобретение относится к микробиологии, а именно к автоматическому управлению процессом выращивания микроорганизмов в аппарате. Цель изобретения - повышение производительности аппарата для периодического процесса выращивания микроорганизмов - достигается за с;чет определения оптимального значения концентрации микроорганизмов в аппарате, соответствующего максимальному значению выбранного критерия оптимальности максимальной продуктивности аппарата и сравнения ее с текущим значением концентрации микроорганизмов в .аппарате. 1 ил.