Система управления процессами ферментации

Рис. 18. Система управления процессами ферментации

Рис. 20. Система управления процессами ферментации с резервированием

Рассмотрев функции и организацию работы системы на каждом уровне, перечислим комплекс задач, которые решаются при взаимодействии всех уровней иерархии. Эти задачи можно разделить на три группы статическая оптимизация для непрерывно действующих ферментационных установок и других подсистем производства, работающих в непрерывном режиме динамическая оптимизация полупериодических и периодических аппаратов и подсистем оценка параметров процессов ферментации и других подсистем для использования их в обратной связи при управлении. [c.252]

Управление периодическим процессом ферментации во многом осуществляется по той же схеме, что и полупериодическим, поскольку периодический процесс является существенно нестационарным. Особенность же состоит в том, что для периодического процесса существенно уменьшается количество управляющих параметров. В самом деле, в этом случае выпадают из числа параметров управления те из них, которые относятся к потоку подаваемого субстрата, так как этого потока просто нет (кроме аэрируемого воздуха для процессов аэробной ферментации). Таким образом, к группе параметров управления можно отнести такие переменные, как температура среды (если аппарат - имеет систему обогрева или охлаждения, с помощью которой можно изменять температуру в нем), количество и температура аэрируемого воздуха, число оборотов перемешивающего устройства (если имеется возможность изменять скорость его вращения в процессе ферментации), давление в аппарате. Выбор программы для системы опти- [c.263]

Задачи управления находят широкое применение в проведении экспериментальных исследований процессов ферментации, причем в настоящее время получают большое распространение исследовательские комплексы ферментер-ЭВМ, Создание таких комплексов основывается на двух принципах [3], Первый заключается в том, что для автоматизации какой-либо научной аппаратуры необходимо совершенно точно определить характер функций, которые должны полностью выполняться системой. Самым важным качеством ЭВМ в этой системе является то, что она позволяет упростить конструкцию приборов или экспериментальных установок и эффективно решать задачи управления в процессе проведения эксперимента. Второй принцип заключается в том, что мощность современных цифровых ЭВМ вполне достаточна для выполнения большинства операций при проведении экспериментальных исследований. Это означает, что систему следует организовать таким образом, чтобы избежать математической или электронной обработки данных вне самой ЭВМ. [c.267]

Данная система уравнений была использована автором для решения задачи оптимального управления технологическими процессами ферментации пенициллина. [c.86]

Микро-ЭВМ, работая в системе прямого цифрового управления, имеет возможность одновременно передать решение более сложных задач управления машине более высокого уровня. Кроме того, благодаря дискретной природе функционирования такой системы, компьютеризация представляет собой метод последовательного управления, причем логика или последовательность введения той или иной задачи в управлении может или задаваться заранее или выбираться в процессе уиравления. Организация последовательного управления часто бывает необходима в процессах ферментации. [c.252]

Можно заметить, что задачи экспериментального исследования близки к задачам, которые решает система автоматизированного уиравления процессами ферментации в промышленности. Это и неудивительно, так как оптимальное управление всегда связано со сбором и обработкой информации и отработкой закона управления. При этом проведение экспериментальных исследований в лабораторных условиях, как правило, осуществляется при более высоком уровне оснащения измерительной техникой (следовательно, больший объем перерабатываемой информации) более высокой точности измерений и большем числе контуров управления процессом. [c.268]

Параметры клеток, в частности дрожжевых, получаемые с помощью автома тизированной системы обработки изображении АСОИз (размеры, формы кле ток, неоднородность цитоплазмы и т д.), отражают физиологическое состояние популяции микроорганизмов. Эти параметры значительно изменяются в ходе процессов ферментации и могут быть использованы для управления биотехно логическими процессами. [c.60]

Дан анализ биохимического производства, рассматриваемого с позиций системного подхода как сложная иерархическая система (БТС) с целым рядом взаимосвязанных подсистем и элементов, обеспечивающих преобразование материальных и энергетических потоков в процессе переработки исходного сырья в целевые продукты микробиологического синтеза. Рассмотрены вопросы выбора глобального и локальных критериев эффективности, а также применения принципов многоуровневой оптимизации при анализе БТС и ее подсистем. Приведены примеры построения математических моделей типовых технологических элементов, составляющих БТС, даны алгоритмы их расчета на ЭВМ и методы анализа надежности функционирования в системе. Детально исследованы условия функционирования основных подсистем БТС ферментации , разделения биосуспензий , биоочистки , рассмотрены принципы их структурного анализа и оптимизации. Рассмотрена иерархическая структура управления биохимическими системами и показана эффективность использования управления на основе ЭВМ в задачах оптимизации процессов биохимических производств. [c.2]

Развитие систем ферментации направлено на увеличение числа измеряемых и регулируемых параметров, миниатюризацию блоков управления и создание комплексов ЭВМ—ферментер. Эти комплексы способны не только поддерживать условия процесса, но и менять его параметры по заданным программам. Например, система Ультраферм—1601 (фирмы ЛКБ , Швеция) управляет параметрами процесса культивирования микроорганизмов по заранее заданным жестким программам, однако это управление не всегда оказывается эффективным. Поэтому наряду с программно-временным управлением используется адаптивное, основанное на применении математической модели процесса. [c.85]