SU881711A1 - System for automatic control of microorganism cultivation - Google Patents

System for automatic control of microorganism cultivation Download PDF

Info

Publication number
SU881711A1
SU881711A1 SU792846061A SU2846061A SU881711A1 SU 881711 A1 SU881711 A1 SU 881711A1 SU 792846061 A SU792846061 A SU 792846061A SU 2846061 A SU2846061 A SU 2846061A SU 881711 A1 SU881711 A1 SU 881711A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
surfactant
raw materials
fermenter
signal
Prior art date
Application number
SU792846061A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Юрьевич Рябов
Александр Юрьевич Винаров
Виктор Захарович Колодяжный
Игорь Дмитриевич Тихонов
Елена Григорьевна Грин
Игорь Иванович Шамонов
Владимир Пантелеймонович Яковенко
Александр Владимирович Пушков
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ
Priority to SU792846061A priority Critical patent/SU881711A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU881711A1 publication Critical patent/SU881711A1/en

Links

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам управления процессами аэробной ферментации .The invention relates to medical equipment, namely to aerobic fermentation process control systems.

Известна система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов, содержащая контур регулирования подачи минерального сырья и датчик концентрации биомассы [1] .A known system for automatic control of the process of cultivation of microorganisms, containing a control loop for the supply of mineral raw materials and a sensor for the concentration of biomass [1].

‘ Однако в известной системе затруднено регулирование массообмена по кислороду в ферменты, что снижает точность управления процессом культивирования микроорганизмов.‘However, in the known system it is difficult to regulate the mass transfer of oxygen to enzymes, which reduces the accuracy of controlling the process of cultivation of microorganisms.

Целью изобретения является повышение точности управления.The aim of the invention is to improve the accuracy of control.

Указанная цель достигается тем, что система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов, содержащая контур регулирования подачи минерального сырья и датчик концентрации биомассы, снабжена датчиками Pj Og и растворенного кислорода и контуром регулирования подачи поверхностно-активного веществ ва или биостимулятора, включающим датчик расхода, связанный через регулятор с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи поверхностно-активного вещества или биостимулятора, а датчики растворенного кислорода и PgOs через соответствую-; щие логические блоки подключены соответственно к регуляторам расхода поверхностно-активного вещества и минерального сырья, при этом датчик концентрации биомассы соединен с логическим блоком.This goal is achieved by the fact that the automatic control system for the process of cultivation of microorganisms, containing a control loop for the supply of mineral raw materials and a biomass concentration sensor, is equipped with Pj Og and dissolved oxygen sensors and a control loop for the supply of surfactants wa or a biostimulator, including a flow sensor connected through a regulator with an actuator installed on the surfactant or biostimulator feed line, and dissolved oxygen sensors ode and PgOs through the corresponding; The logical units are connected respectively to the flow rate regulators of the surfactant and mineral raw materials, while the biomass concentration sensor is connected to the logic unit.

На чертеже изображена структурная схема системы автоматического управления процессом культивирования микрО организмов.The drawing shows a structural diagram of a system for automatic control of the cultivation of microorganisms.

Система содержит ферментер 1, контур регулирования подачи минерального сырья, снабженный датчиком 2 концентрации биомассы, соединенный с логическим блоком 3, выход которогоThe system contains a fermenter 1, a control loop for the supply of mineral raw materials, equipped with a biomass concentration sensor 2, connected to a logic unit 3, the output of which

88 соединен со входом регулятора 4 расхода биомассы, а выход регулятора 4 с исполнительным механизмом 5, при этом выход датчика 6 расхода связан, со вторым входом регулятора 4, датчики 7 и 8 PgOs и растворенного кислорода, контур регулирования подачи поверхностно-активного вещества (ПАВ) или биостимулятора, включающий датчик 9 расхода, связанный через регулятор 10 с исполнительным механизмом 11, установленным на линии 12 подачи ПАВ или биостимулятора, а датчики 7 и 8 Ρ^Οί и растворенного кислорода через логические блоки 3 и 13 соответственно подключены к регуляторам 4 и 10 расхода минерального сырья и ПАВ. При этом исполнительный механизм 5 соединен с ферментером 1 линией 14 подачи.88 is connected to the input of the biomass flow controller 4, and the output of the controller 4 to the actuator 5, while the output of the flow sensor 6 is connected to the second input of the controller 4, sensors 7 and 8 PgOs and dissolved oxygen, the control circuit for the supply of surfactant ) or a biostimulator, including a flow sensor 9, connected through a regulator 10 to an actuator 11 mounted on a supply line of a surfactant or biostimulator, and the sensors 7 and 8 Ρ ^ Οί and dissolved oxygen through logic blocks 3 and 13 are respectively connected regulators 4 and 10 flow minerals and surfactants. In this case, the actuator 5 is connected to the fermenter 1 by a feed line 14.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Сигнал от датчика 8 растворенного кислорода, характеризующий в ферментере 1 массообмен по кислороду, поступает на логический блок 13 контура регулирования расхода ПАВ или биостимулятора. На блок 13 поступает сигнал от датчика 2 концентрации биомассы, характеризующий производительность ферментера 1. Логический блок 13 осуществляет сравнение сигналов с заданным значением по регламенту и вырабатывает сигнал задания на регулятор 10 расхода ПАВ или биостимулятора. Регулятор 10 производит сравнение сигнала, пропорционального, pad*ходу ПАВ или биостимулятора, полученного от датчика 9, с сигналом задания и вырабатывает командное воздействие на исполнительный механизм 11. Сигнал от датчика 7 концентрации Р2 Of, характеризующий содержание основного элемента питательной среды в ферментере 1, поступает на логический блок 3 контура регулирования расхода минерального сырья, на блок 3 также поступает сигнал от датчика 2 концентрации биомассы. Логический блок 3 производит сравнение сигналов с заданным значением по ре гламенту и вырабатывает сигнал задания на регулятор 4 расхода минерального сырья. Регулятор 4 производит сравнение сигнала, пропорционального расходу минерального сырья, полученного от датчика 6, с сигналом задания и вырабатывает командное воздействие на исполнительный механизм 5, ответственный за подачу минерального сырья в ферментер 1.The signal from the sensor 8 of dissolved oxygen, which characterizes oxygen mass transfer in the fermenter 1, is fed to a logic unit 13 of a surfactant flow control circuit or a biostimulator. Block 13 receives a signal from the biomass concentration sensor 2, which characterizes the performance of the fermenter 1. The logic block 13 compares the signals with the set value according to the regulations and generates a reference signal to the regulator 10 of the surfactant or biostimulator consumption. The controller 10 compares the signal proportional to the pad * of the SAW or biostimulator received from the sensor 9 with the reference signal and generates a command action on the actuator 11. The signal from the concentration sensor P 2 Of characterizes the content of the main nutrient element in the fermenter 1 , enters the logical block 3 of the control loop of the flow of mineral raw materials, block 3 also receives a signal from the sensor 2 of the biomass concentration. The logic unit 3 compares the signals with the set value according to the regulation and generates a reference signal to the controller 4 of the consumption of mineral raw materials. The controller 4 compares the signal proportional to the flow rate of the mineral raw materials received from the sensor 6 with the reference signal and generates a command action on the actuator 5 responsible for supplying the mineral raw materials to the fermenter 1.

Таким образом, применение предложенной системы улучшает массообмен по кислороду в ферментере, что позволяет поднять концентрацию растворенного кислорода в секциях ферментера с 0,5 до 3,5 г/л и повысить точность управления процессом культивирования в 4 раза.Thus, the application of the proposed system improves the mass transfer of oxygen in the fermenter, which allows to increase the concentration of dissolved oxygen in the sections of the fermenter from 0.5 to 3.5 g / l and to increase the accuracy of controlling the cultivation process by 4 times.

Claims (1)

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к системам управлени  процессами аэробной ферментации . Известна система автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов, содержаща  контур регулировани  подачи минерального сырь  и датчик концентрации биомассы 1 , Однако в известной системе затруд нено регулирование массорбмена по ки лороду в ферменты, что снижает точность управлени  процессом культивировани  микроорганизмов. Целью изобретени   вл етс  повыше ние точности управлени . Указанна  цель достигаетс  тем, что система автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов , содержаща  контур регули ровани  подачи минерального сырь  и датчик концентрации биомассы, снабжена датчиками Р 05 и растворенного кислорода и контуром регулировани  подачи поверхностно-активного вещест ва или биостимул тора, включающим датчик расхода, св занный через регул тор с исполнительным механизмом, .установленным на линии подачи поверхностно-активного вещества или биоЪтимул тора , а датчики растворенного кислорода и PgOs через соответствую-; щие логические блоки подключены соответственно к регул торам расхода поверхностно-активного вещества и минерального сьфь , при этом датчик концентрации биомассы соединен с логическим блоком. На чертеже изображена структурна  схема системы автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов . Система содержит ферментер 1, контур регулировани  подачи минерального сырь , снабженный датчиком 2 концентрации биомассы, соединенный с лотическим блоком 3, вь1ход которого 3 соединен со входом регул тора 4 ра хода биомассы, а выход регул тора 4 с исполнительным механизмом 5, при этом выход датчика 6 расхода св зан, совторым входом регул тора 4, датчи ки 7 и 8 Р205 и растворенного кислорода , контур регулировани  подачи поверхностно-активного вещества (ПАВ или биостимул тора, включающий датчик 9 расхода, св занный через регул тор 10 с исполнительным механизмом I1, установленным на линии 12 подачи ПАВ или биостимул тора, а датчики 7 и 8 и растворенного кислорода через логические блоки 3 и 13 соответственно подключены к регул торам 4 и 10 расхода минерального сырь  и ПАВ. При этом исполнительный механизм 5 соединен с ферментером ,1 линией 14 подачи. Система работает следующим образом . Сигнал от датчика 8 растворенного кислорода, характеризующий в ферментере 1 массообмен по кислороду, поступает на логический блок 13 контура регулировани  расхода ПАВ или био стимул тора. На блок 13 поступает сигнал от датчика 2 концентрации био массы, характеризуюпщй производитель ность ферментера 1. Логический блок 13 осуществл ет сравнение сигналов с заданным значением по регламенту и вырабатывает сигнал задани  на регул тор 10 расхода ПАВ или биостимул тора . Регул тор 10 производит сравнение сигнала, пропорционального ра( ходу ПАВ или биостимул тора, полученного от датчика 9, с сигналом задани  и вырабатывает командное воздействие на исполнительный механизм 1I. Сигнал от датчика 7 концентрации Pg 05, характеризующий содержание основного элемента питательной среды в ферментере 1, поступает на логический блок 3 контура регулировани  расхода минерального сырь , на блок 3 также поступает сигнал от дат чика 2 концентрации биомассы. Логический блок 3 производит сравнение сигналов с заданным значением по гламенту и вырабатывает сигнал задани  на регул тор 4 расхода минерального сырь . Регул тор 4 производит сравнение сигнала, пропорционального расходу минерального сырь , полученного от датчика 6, с сигналом задани  и вырабатывает командное воздействие на исполнительный механизм 5, ответственный за подачу минерального сырь  в ферментер 1. Таким образом, применение предложенной системы улучшает массообмен по кислороду в ферментере, что позвол ет подн ть концентрацию растворенного кислорода в секци х ферментера с 0,5 до 3,5 г/л и повысить точность управлени  процессом культивировани  .в 4 раза. Формула изобретени  Система автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов , содержаща  контур регулировани  подачи минерального сырь  и датчик концентрации биомассы, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности управлени , она снабжена датчиками и растворенного кислорода и контуром регулировани  подачи поверхностно-активного вещества или биостимул тора, включающим датчик расхода, св занный через регул тор с исполнительным механизмом , установленным на линии подачи поверхностно-активного вещества : или биостимул тора, а датчики- растворенного кислорода и Р2 OJT через dCответствующие логические подключены к регул торам расхода поверхностно-активного вещества и минерального сырь , при этом датчик концентрации биомассы соединен е логическим блоком. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Биотехнологи  и биоинженери . Тезисы докладов симпозиума, т, 3. Рига, 1978, с. 109.The invention relates to medical technology, in particular to control systems for aerobic fermentation processes. A known system for automatic control of the cultivation of microorganisms, containing a control circuit for the supply of mineral raw materials and a biomass concentration sensor 1, However, in the known system, it is difficult to regulate the mass absorber by oxygen in enzymes, which reduces the accuracy of control of the cultivation process of microorganisms. The aim of the invention is to improve the control accuracy. This goal is achieved by the fact that the system of automatic control of the cultivation of microorganisms, containing the control circuit of the supply of mineral raw materials and the biomass concentration sensor, is equipped with sensors P 05 and dissolved oxygen and the control circuit of the supply of the surface-active substance or biostimulant, including a flow sensor, installed through a regulator with an actuator mounted on a surfactant or bio-stimulator supply line, and dissolved acid sensors Horn and PgOs through the corresponding; The logical units are connected respectively to the surfactant and mineral flow controllers, with the biomass concentration sensor connected to the logic unit. The drawing shows a structural diagram of an automatic control system for the cultivation of microorganisms. The system contains a fermenter 1, a control circuit for the supply of mineral raw materials, equipped with a biomass concentration sensor 2, connected to a lotus block 3, whose 3 input is connected to the input of the biomass 4 controller, and the output of the regulator 4 to the actuator 5, and the sensor output 6 flow rates are connected with the second input of the controller 4, sensors 7 and 8 of P205 and dissolved oxygen, the surfactant supply control circuit (surfactant or biostimulator, including the flow sensor 9 connected through the controller 10 with The I1 mechanism installed on the line 12 for supplying the surfactant or biostimulant, and sensors 7 and 8 and dissolved oxygen through logical blocks 3 and 13, respectively, are connected to the regulators 4 and 10 of the consumption of mineral raw materials and surfactants. , 1 by the supply line 14. The system operates as follows: The signal from the dissolved oxygen sensor 8, which characterizes oxygen mass transfer in the fermenter 1, is fed to the logic unit 13 of the surfactant or biostimulator flow control loop. Block 13 receives a signal from sensor 2 of the concentration of biomass, characterizing the productivity of fermenter 1. Logic block 13 compares the signals with a predetermined value according to the schedule and generates a reference signal to the controller 10 for the SAW or biostimulant flow. The controller 10 compares the signal proportional to pa (the course of the surfactant or biostimulator received from sensor 9 with the reference signal and produces a command effect on the actuator 1I. The signal from sensor 7 of Pg 05 concentration, which characterizes the content of the main element of the nutrient medium in the fermenter 1 , is fed to the logic unit 3 of the flow control circuit of mineral raw materials, the signal from the biomass concentration sensor 2 also arrives at block 3. Logic unit 3 compares the signals with the specified value According to the schedule, it generates a signal for a task on the mineral raw material consumption controller 4. The regulator 4 compares the signal proportional to the consumption of mineral raw materials received from sensor 6 with the task signal and produces a command action on the actuator 5 responsible for the supply of mineral raw materials fermenter 1. Thus, the use of the proposed system improves the mass exchange of oxygen in the fermenter, which allows to raise the concentration of dissolved oxygen in the sections of the fermenter from 0.5 to 3.5 g / l and Sit precision process control culture .in 4 times. Claims The system of automatic control of the cultivation process of microorganisms, containing a mineral feed control circuit and a biomass concentration sensor, characterized in that, in order to improve the control accuracy, it is equipped with sensors and dissolved oxygen and a surfactant or biostimulant feed control loop, including a flow sensor coupled via a controller to an actuator mounted on the surfactant supply line; and whether the biostimulator, and the dissolved oxygen and P2 OJT sensors, through dC, the corresponding logic sensors are connected to the flow rate regulators of the surfactant and mineral raw materials, while the biomass concentration sensor is connected by a logic unit. Sources of information taken into account in the examination 1. Biotechnologists and bioengineering. Abstracts of the symposium, t, 3. Riga, 1978, p. 109.
SU792846061A 1979-12-03 1979-12-03 System for automatic control of microorganism cultivation SU881711A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792846061A SU881711A1 (en) 1979-12-03 1979-12-03 System for automatic control of microorganism cultivation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792846061A SU881711A1 (en) 1979-12-03 1979-12-03 System for automatic control of microorganism cultivation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU881711A1 true SU881711A1 (en) 1981-11-15

Family

ID=20862012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792846061A SU881711A1 (en) 1979-12-03 1979-12-03 System for automatic control of microorganism cultivation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU881711A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU881711A1 (en) System for automatic control of microorganism cultivation
SU981964A1 (en) Micro organism continuous growing process automatic control system
SU966673A1 (en) Method and apparatus for automatic control of continuous growing of microorganisms in bioreactor
SU905800A1 (en) System for automatic controlling of semi-continuous process of micro-organism cultivation
SU1171526A1 (en) Automatic control system for semiperiodical process of growing microorganisms
SU934460A1 (en) Method of automatic control of microorganism cultivation process
SU1116060A1 (en) Method of automatic control of microorganism growing process
SU953631A2 (en) Micro organism growth process automatic control system
SU1010608A2 (en) Micro organism growing automatic control system
SU1472510A1 (en) System for automatic control of substrate feed in microorganism continuous cultivation process
SU940144A1 (en) Automatic control system for periodic process of biosynthesis of microorganisms in fermenter
SU1465459A1 (en) Method of automatic control of fermentation process
SU1493674A1 (en) System for automatic control of semiintermittent process of microorganism cultivation
SU1285000A1 (en) Automatic control system for process of growing microorganisms
SU1194878A1 (en) Method of automatic control of process of continuous cultivation of microorganisms
JPH0576346A (en) Method for controlling concentration of carbon source in aerobic culture of microorganism and apparatus therefor
SU1062262A1 (en) Method for automatically controlling culturing of microorganisms
SU978115A1 (en) Forage yeast growing automatic control system
SU1275044A1 (en) Method of automatic control for process of growing germs
SU619511A1 (en) Method of automatic control of microorganism continuous growing process
SU1150618A2 (en) System for automatic controlling of fodder yeast
SU1286628A1 (en) System for controlling process of growing microorganisms
SU1043167A1 (en) Method for automatically controlling concentration of microorganisms
RU2020156C1 (en) System for automatic control of microorganism growing process
SU1590480A1 (en) System for automatic control of process of continuous cultivation of microorganisms