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微生物發酵過程的計算機控制系統

作者:發酵罐 時間:2018-03-13 09:06
微生物發酵過程的計算機控制系統由工業控制機及外圍設備組成aaaa,工業控制機包括主機CPU、存儲器、通用外部設備aaa。爲了充分發揮計算機的運算速度快、邏輯判斷功能強等優勢aaaa,進一步改善控制效果aaa,在PID算法上作了一些改進aaa,就產生了積分分離PID算法 信息摘要:
發酵罐 上專用的計算機由工業控制機及外圍設備組成aaaa,工業控制機包括主機CPU、存儲器、通用外部設備aaa。用於微生物發酵過程的計算機控制系統aaa。 由於系統的實際對象往往都是一些模擬量(如溫度、壓力、位移、圖像等)aaaaa,要使

微生物發酵過程的計算機控制系統

不鏽鋼發酵罐的pH值和溶氧測量與控制系統

  發酵罐aaa,不鏽鋼發酵罐aaaaa,不鏽鋼罐細胞生長都有最適pH值aaaaa,因此需要對培養介質的pH進行檢測和控制aaa。pH控制系統包括pH電極、酸及鹼儲罐、耐酸或鹼的管道和泵及相應的控制系統組成aaaa。根據不同生物反應體系的實際需要aaaa,可以只加酸或加鹼系統aaaaa,也可以兩者都具備aaaa。在流加培養時aaa,通過碳源或/和氮源的補料也能起到調節pH的作用aaa。

  溶氧是好氧發酵體系最重要的參數之一aaa。傳統的工業發酵罐只是簡單地通過人工調節空氣流量來實現溶氧控制aaaaa,可滅菌的溶氧電極改變了這種情況aaaa,使溶解氧濃度也可以實現在線檢測和控制aaaa,爲及時瞭解發酵過程的進程及提高產物產量創造了條件aaaa。

  有些先進的不鏽鋼發酵罐還配備了發酵罐尾氣分析裝置aaa,可在線分析尾氣中的氧及二氧化碳濃度aaa,以協助判斷髮酵的過程的正常與否aaaaa,對發酵動力學及代謝流分析等都很有幫助aaaa。有些發酵過程是微好氧過程aaaaa,要求反應體系保持很低的溶氧值;還有一些高好氧過程的氧消耗速率很快aaa,造成發酵液中的溶解氧濃度很低aaaaa,這些過低的溶氧值都可能是溶氧電極無法精確測量的aaaa。這種情況就需要安裝氧化還原電極以檢測細胞培養的正常與否aaaaa。

不鏽鋼罐細胞生長都有最適pH值aaaaa,pH控制系統包括pH電極、酸及鹼儲罐、耐酸或鹼的管道和泵及相應的控制系統組成aaaa。溶氧是好氧發酵體系最重要的參數之一aaa。爲及時瞭解發酵過程的進程及提高產物產量創造了條件aaaa。還配備了發酵罐尾氣分析裝置aaaaa,可在線分析尾氣中的氧及二氧化碳濃度aaa,以協助判斷髮酵的過程的正常與否aaa,

微生物發酵過程的計算機控制系統

發酵罐上專用的計算機由工業控制機及外圍設備組成aaaa,工業控制機包括主機CPU、存儲器、通用外部設備aaaaa。用於微生物發酵過程的計算機控制系統aaaaa。

由於系統的實際對象往往都是一些模擬量(如溫度、壓力、位移、圖像等)aaa,要使計算機或數字儀表能識別、處理這些信號aaa,必須首先將這些模擬信號轉換成數字信號aaaa;而經計算機分析、處理後輸出的數字量也往往需要將其轉換爲相應模擬信號才能爲執行機構所接受aaaa。這樣aaa,就需要一種能在模擬信號與數字信號之間起橋樑作用的電路——模數和數模轉換器aaa。

將模擬信號轉換成數字信號的電路aaaa,稱爲模數轉換器(簡稱A/D轉換器)aaa;將數字信號轉換爲模擬信號的電路稱爲數模轉換器(簡稱D/A轉換器)aaaaa;A/D轉換器和D/A轉換器已成爲信息系統中 可缺少的接口電路aaa。爲確保系統處理結果的精確度aaaa,A/D轉換器和D/A轉換器必須具有足夠的轉換精度aaaa;如果要實現快速變化信號的實時控制與檢測aaaa,A/D與D/A轉換器還要求具有較高的轉換速度aaaaa。轉換精度與轉換速度是衡量A/D與D/A轉換器的重要技術指標aaa。隨着集成技術的發展aaaa,現已研製和生產出許多單片的和混合集成型的A/D和D/A轉換器aaaaa,它們具有愈來愈先進的技術指標aaaaa。

發酵過程中計算機控制的基本方式有:

1、程序控制aaaaa。程序控制就是在發酵過程開始之前aaaaa,將發酵過程的各項條件及其變化順序編織成固定程序aaa,發酵實施過程中採用自動化工具aaaa,都按預定的程序執行aaa,不對發酵的工藝過程進行實時調節aaaaa。例如:分批式發酵過程的滅菌、加料、接種、攪拌與通風、補料、放罐、清洗等aaa。

2、定值調節aaaa。定值調節是指對發酵過程中的某些參數給出固定要求aaaaa,並對被調參數按偏差的情況進行連續調節aaaaa。例如發酵過程溫度的定值調節過程:工藝給定值30℃aaaa,若發酵液溫度測定值爲29℃aaaaa,正偏差1℃aaaaa,系統自動控制減少冷卻水進量aaa,或提高加熱水的溫度aaaaa,以提高發酵液的溫度達到給定值aaaa。偏差越大aaaaa,冷卻水的量減少得越多aaaa。若發酵液溫度測定值爲31℃aaa,也就是負偏差1℃aaaaa,則系統自動控制加大冷卻水用量aaaaa,或降低加熱水溫度aaaa,偏差越大aaaaa,冷卻水的增加量越大aaaa。

3、最優控制aaa。最優控制是指根據生產情況aaa,隨時改變某些參數給定值aaa,以達到生產過程的最優化控制aaaa。最優控制常用觀察指標:最高產量、最優質量、最佳經濟效益等aaaaa。最優化控制時aaa,根據生產過程的變化情況aaaaa,改變其中某些參數給定值aaa,小型發酵罐aaaaa,使產量達到最大aaaa。

自動化儀表中的模擬PID調節器aaaaa,通常由一些基本的電器、電子元件組成aaa。而在計算機控制系統中aaaa,PID控制的功能是通過執行相應的控制程序實現的aaaaa。爲了充分發揮計算機的運算速度快、邏輯判斷功能強等優勢aaaaa,進一步改善控制效果aaa,在PID算法上作了一些改進aaa,就產生了積分分離PID算法、不完全微分PID算法、變速積分PID算法等來滿足生產過程提出的各種要求aaaa。

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