SU1442551A1 - System for automatic control of cyclic process of continuous cultivation of microorganisms - Google Patents
System for automatic control of cyclic process of continuous cultivation of microorganisms Download PDFInfo
- Publication number
- SU1442551A1 SU1442551A1 SU874224673A SU4224673A SU1442551A1 SU 1442551 A1 SU1442551 A1 SU 1442551A1 SU 874224673 A SU874224673 A SU 874224673A SU 4224673 A SU4224673 A SU 4224673A SU 1442551 A1 SU1442551 A1 SU 1442551A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- substrate
- integrator
- unit
- supplied
- fermenter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к система управлени биотехнологическими процессами и может быть использовано на предпри ти х микробиологической промышленности, использующих непрерывный технологический процесс микробиологического синтеза целевого продукта. Целью изобретени вл етс снижение расхода подаваемого субстрата . Система содержит контур регулировани дробной подачи субстрата и технические средства дл определени количества кислорода, потребр емого дл микробиологического синтеза целевого продукта. По количеству потребленного кислорода при заранее, известном количестве потребл емого субстрата суд т об экономичности процесса. Подачу субстрата в ферментер осуществл ют дискретными дозами, при зтом в реальном масштабе времени посредством экстремального регул тора осуществл ют поиск максимальной экономичности процесса путем управлени , частотой подаваемых доз. За счет синхронизации процесса биосинтеза микроорганизмов дробной подачей субстрата более рационально потребл етс субстрат и увеличиваетс эконом{1чность процесса. 1 ил. с (О (ЛThe invention relates to a control system for biotechnological processes and can be used in enterprises of the microbiological industry, using a continuous process for the microbiological synthesis of a target product. The aim of the invention is to reduce the consumption of the supplied substrate. The system contains a contour for controlling the fractional supply of the substrate and the technical means for determining the amount of oxygen consumed for the microbiological synthesis of the target product. By the amount of oxygen consumed, in advance of a known amount of consumed substrate, the efficiency of the process is judged. Substrate delivery to the fermenter is carried out in discrete doses, while in real-time, an extreme regulator is used to search for the maximum process efficiency by controlling the frequency of the doses given. Due to the synchronization of the process of microbial biosynthesis by the fractional feeding of the substrate, the substrate is more rationally consumed and the economy is increased {the first time of the process. 1 il. c (O (L
Description
ел сдate sd
Изобретение относитс к микробиологической промышленности, в частности к системам автоматического управлени процессом непрерывного культивировани микроорганизмов, и может быть использовано при производстве кормовых дрожжей.The invention relates to the microbiological industry, in particular, to automatic control systems for the process of continuous cultivation of microorganisms, and can be used in the production of fodder yeast.
Целью изобретени вл етс снижение расхода подаваемого субстрата.The aim of the invention is to reduce the consumption of the supplied substrate.
При непрерывном культивировании микроорганизмов дробное введение субстрата позврл ет синхронизировать процесс биосинтеза и более рационально использовать субстрат, что увеличивает экономичность процесса.With the continuous cultivation of microorganisms, the fractional introduction of the substrate allows synchronizing the biosynthesis process and more efficient use of the substrate, which increases the efficiency of the process.
На чертеже изображена блок-схема системы автоматического управлени циклическим процессом непрерывного Культивировани микроорганизмов (показан только контур регулировани дробной подачи субстрата в ферментер и не показаны контуры регулировани подачи питательных солей, температуры , рН и рО, культуральной среды).The drawing shows a block diagram of a system for automatic control of a cyclic process of continuous cultivation of microorganisms (only the contour of controlling the fractional supply of substrate to the fermenter is shown and the contours of regulating the supply of nutrient salts, temperature, pH and pO, culture medium are not shown).
Система состоит из ферментера 1, контура регулировани дробной подачи субстрата, включающего датчик 2 расхода подаваемого субстрата, св занный через интегратор 3 расхода подаваемой дозы, и блок 4 сравнени с исполнительным механизмом 5, установленным на линии подачи субстрата в ферментер, и задатчик 6 дозы субстрата , подключенный к блоку 4 сравнени , последовательно соединенных датчика-7 скорости потреблени кислорода , дополнительного интегратора 8, экстремального регул тора 9, блока 10 сравнени и блока 11 синхронизации, при этом датчик 7 скорости потреблени кислорода подключен к входу блока 10 сравнени , выход которого соединен с исполнительным механизмом 5, а выход блока 11 синхронизации подключен к дополнительному интегратору 8.The system consists of a fermenter 1, a circuit for controlling the fractional supply of the substrate, which includes a sensor 2 for the flow rate of the supplied substrate connected through the integrator 3 for the flow rate of the feed dose, and a unit 4 for comparison with the actuator 5 installed on the substrate supply line to the fermenter and the unit 6 for the substrate dose connected to the unit 4 comparison, serially connected sensor-7 oxygen consumption, an additional integrator 8, extreme controller 9, unit 10 comparison and block 11 synchronization, while the sensor 7 with orosti oxygen intake is connected to the input of the comparator 10, whose output is connected to an actuator 5, and the output of the synchronization unit 11 is connected to a further integrator 8.
Система работает следующим образом .The system works as follows.
По сигналу блока 10 сравнени открываетс исполнительньй механизм 5, установленный на линии подачи субстрата в ферментере 1, и доза субстрата с заранее установленной скоростью подаетс на ферментер 1. Расход подаваемой дозы измер етс датчиком 2j сигнал которого подаетс на интегратор 3 расхода. Сигнал с выхода интегратора 3, пропорциональньш количестThe signal of the comparator unit 10 opens the actuator mechanism 5 installed on the substrate supply line in the fermenter 1, and the substrate dose at a predetermined rate is supplied to the fermenter 1. The flow rate of the supplied dose is measured by sensor 2j, the signal of which is fed to the integrator 3 flow. The signal from the output of the integrator 3, proportional to the number
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
ву подаваемого субстрата, подаетс ,на блок 4 сравнени , в котором сравниваетс с сигналом задатчика 6 дозы субстрата. Когда входные сигналы равны , блок 4 сравнени формирует управл ющий сигнал, по которому закрываетс исполнительный механизм 5 и осуществл етс сброс интегратора 3. Величина дозы подаваемого субстрата задаетс задатчиком 6 и равна количеству субстрата, который потребл етс микроорганизмами в течение однор генерации, во врем стационарньрс оптимальных условий культивировани .the substrate feed, is supplied, to comparison unit 4, in which it is compared with the signal of the substrate dose setting device 6. When the input signals are equal, the comparison unit 4 generates a control signal by which the actuator 5 is closed and the integrator 3 is reset. The dose of the supplied substrate is set by the setting device 6 and is equal to the amount of the substrate that is consumed by microorganisms during single generation during steady state optimal cultivation conditions.
Датчиком 7 измер етс скорость потреблени кислорода микроорганизмами . Сигнал с датчика 7 подаетс на дополнительный интегратор 8, в котором подсчитываетс количество кислорода , потребл емого микроорганизмами за заданный период времени. Сигнал с выхода дополнительного интегратора 8, пропорциональный количеству прироста биомассы, подаетс на экстремальньй регул тор 9, который управл ет работой блока 10 сравнени . В последнем сравниваетс сигнал текущей скорости потреблени кислорода, который поступает от датчика 7, с сигналом задани минимальной скорости потреблени кислорода. При завершении утилизации поданной дозы субстрата сигнал скорости потреблени кислорода микроорганизмами уменьшаетс и, когда оба входные сигналы сравн ютс , блок 10 сравнени формирует управл ющий сигнал, который подаетс на исполнительный механизм 5 и на блок 11 синхронизации. По этому сигналу открываетс исполнительный механизм 5, установленный на линии подачи субстрата , и начинаетс подача новой дозы, а блок 11 синхронизации управл ет работой дополнительного интегратора 8 и задает период интегрировани . После завершени периода интегрировани блок 11 синхронизации формирует сигнал, по которому сигнал интегральной суммы с выхода дополни-, тельного интегратора 8 подаетс на экстремальный регул тор 9 и осуществл етс сброс этого интегратора. Экст- ремальньш регул тор 9 осуществл ет .поиск максимальной экономичности процесса путем коррекции сигнала зада- -ни минимальной скорости потреблени кислорода микроорганизмами.Sensor 7 measures the rate of consumption of oxygen by microorganisms. The signal from sensor 7 is fed to an additional integrator 8, in which the amount of oxygen consumed by microorganisms for a given period of time is calculated. A signal from the output of additional integrator 8, proportional to the amount of biomass increment, is fed to an extreme regulator 9, which controls the operation of unit 10 of comparison. The latter compares the signal of the current rate of oxygen consumption, which comes from sensor 7, with the signal of setting the minimum rate of oxygen consumption. Upon completion of the disposal of the applied dose of the substrate, the signal of the oxygen consumption rate by microorganisms decreases and, when both input signals are matched, the comparison unit 10 generates a control signal that is fed to the actuator 5 and to the synchronization unit 11. This signal opens the actuator 5 installed on the substrate supply line, and the delivery of a new dose begins, and the synchronization unit 11 controls the operation of the additional integrator 8 and sets the integration period. After the integration period is completed, the synchronization unit 11 generates a signal according to which the signal of the integral sum from the output of the auxiliary integrator 8 is fed to the extreme controller 9 and the integrator is reset. The extremity regulator 9 performs a search for the maximum efficiency of the process by correcting the signal given by the microorganisms and the minimum rate of oxygen consumption by the microorganisms.
31442553144255
Предлагаема система обеспечивает рациональный режим дробной подачи субстрата, а также за счет синхронизации процесса биосинтеза дробной подачей субстрата более рационально потребл етс субстрат, и экономичность процесса увеличиваетс в среднем на 7,5% по сравнению с известной.The proposed system provides a rational mode of fractional submission of the substrate, as well as by synchronizing the process of biosynthesis with fractional submission of the substrate, the substrate is more rationally consumed, and the efficiency of the process increases on average by 7.5% compared to the known one.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874224673A SU1442551A1 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | System for automatic control of cyclic process of continuous cultivation of microorganisms |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874224673A SU1442551A1 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | System for automatic control of cyclic process of continuous cultivation of microorganisms |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1442551A1 true SU1442551A1 (en) | 1988-12-07 |
Family
ID=21296361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874224673A SU1442551A1 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | System for automatic control of cyclic process of continuous cultivation of microorganisms |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1442551A1 (en) |
-
1987
- 1987-04-06 SU SU874224673A patent/SU1442551A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1328378, кл. С 12 Q 3/00, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1442551A1 (en) | System for automatic control of cyclic process of continuous cultivation of microorganisms | |
JP2932791B2 (en) | Method and apparatus for controlling carbon source concentration in microbial aerobic culture | |
SU905800A1 (en) | System for automatic controlling of semi-continuous process of micro-organism cultivation | |
SU981966A1 (en) | Fermentation periodic process automatic control method | |
SU1648981A1 (en) | Automated control system for continuous process of growing microorganisms | |
SU507625A1 (en) | Method for automatic control of microbial cultivation process | |
SU1366530A1 (en) | Automatic control system for process of growing microorganisms | |
SU1392097A1 (en) | System for automatic control of cyclic process of continuous cultivation of microorganisms | |
SU1002357A1 (en) | Method for automatically controlling continuous growing of microorganisms | |
SU968794A1 (en) | Method of automatic control of microorganism continuous cultivation process | |
SU966673A1 (en) | Method and apparatus for automatic control of continuous growing of microorganisms in bioreactor | |
SU1684341A2 (en) | Method of automatic control of microorganism growth process | |
SU1682395A1 (en) | Method for automatic control of a multistage fermentation process | |
SU1472510A1 (en) | System for automatic control of substrate feed in microorganism continuous cultivation process | |
SU1479518A1 (en) | Method of automatic of multistage fermentation process | |
SU953631A2 (en) | Micro organism growth process automatic control system | |
SU1465459A1 (en) | Method of automatic control of fermentation process | |
SU1346676A1 (en) | Method of automatic control for process of yeast cultivation | |
SU940144A1 (en) | Automatic control system for periodic process of biosynthesis of microorganisms in fermenter | |
SU1171526A1 (en) | Automatic control system for semiperiodical process of growing microorganisms | |
SU1188205A1 (en) | Method of automatic control for aerating liquid in growing microorganisms | |
SU1437396A1 (en) | Method of automatic control of microorganism cultivation process | |
SU978115A1 (en) | Forage yeast growing automatic control system | |
JPS5898085A (en) | Cultivation method of microorganism in high yield | |
WO2002083836A2 (en) | Fermentor ammonium sulfate control |