Система автоматического управления периодическим процессом ферментации

Система автоматического управления периодическим процессом ферментации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматическому управлению периодическими процессами ферментации и может быть использовано в производстве микробиологической, медицинской и пищевой промышленности. Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта за счет повышения качества управления. Система содержит контур регулирования в ферментаторе 1, включающий датчик 2, блок 3 задания оптимальной температуры, подключенные ко входам блока 4 сравнения, выход которого подключен ко входу дифференциатора 5, одному из входов сумматора 6 и ко входу нелинейного блока 7 с зоной нечувствительности, соединенного с одним из входов второго сумматора 8, другой вход которого подключен к выходу релейного блока 9, связанного с выходом дополнительного нелинейного блока 10 с зоной нечувствительности, подключенного к выходу первого сумматора 6. Выход второго сумматора 8 подключен к исполнительному механизму 11, установленному на линии подачи охлаждающей воды в рубашку либо в змеевик ферментатора 1. Контур стабилизации расхода воздуха на аэрацию содержит датчик 12, подключенный ко входу регулятора 13, связанного с исполнительным механизмом 14, контур стабилизации давления, включающий последовательно соединенные датчик 15, регулятор 16 и исполнительный механизм 17, установленный на линии отходящих из ферментатора газов. За счет реализации данной системы повышается выход целевого продукта на 2%. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСЙИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 151)5 С 12 Ц 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (6.1 ) 14131 35 (21) 4608391/30-13 ! (22) 23.11.88 (46) 15. 10.90. Вюл. 11 38 (71) Грозненское научно-производстll и венное объединение Промавтоматика (72) В.Ф. Лубен ов, А.А. Оприпко и И.М. Гулямов (53) 663.15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р.1413135, кл. С 12 О 3/00, 1987. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОЩ4ЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ФЕРМЕН ТАЦИИ

2 (57) Изобретение относится к автоматическому управлению периодическими .процессами ферментации и может быть использовано в производстве микробиологической, медицинской и пищевой промьщ ленности. Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта за счет повьппения качества управления. Система содержит контур регулирования в ферментаторе 1, включающий датчик 2, блок 3 задания оптимальной температуры, подключенные . к входам блока 4 сравнения, выход которого подключен к входу дифферен1599437 циатора 5, одному из входов сумматора б и входу нелинейного блока 7 с зоной нечувствительности, соединенного с одним из входов второго сумматора Й, другой вход которого

5 подключен к выходу релейного блока 9, связанного с выходом дополнительного нелинейного блока 10 с зоной нечувствительности, подключенного к выходу 10 первого сумматора б. Выход второго сумматора 8 подключен к исполнительному механизму 11, установленному на линии подачи охлаждающей воды в

Изобретение относится к автоматическому управлению периодическими процессами Аерментации и может быть использовано в микробиологической, медицинский, химико-Аармацевтической.и пищевой отраслях промьппленности °

Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта за

:счет повьппенця качества управления.

На чертеже представлена блок-схе- 30 ма системы.

Контур регулирования температуры в Аерментаторе 1 содержит датчик 2, блок 3 задания оптимальной температуры, подключенные к входам блока 4 сравнения, выход которого подключен к входу диААеренциатора 5, одному из входов первого сумматора б, другой вход которого свяаан с выходом .. диААеренциатора 5, и входу нелиней- 40 ного блока 7 с зоной нечувствительности, соединенного с одним из входов второго сумматора 8, другой вход которого подключен к выходу релейного блока 9, связанного с выходом допол- 45 кительного нелинейного блока 10 с зоной нечувствительности., подключенного к выходу первого сумматора 6.

Выход второго сумматора 8 подключен к исполнительному механизму 11 ус"тановленному на линии подачи охлаждающей воды в рубашку либо в змеевик Аерментатора 1.

Контур стабилизации расхода воздуха на аэрацию содержит датчик 12, 55 подключенный к входу регулятора 13, связанного с исполнительным механизмом 14, установленным на линии подачи аэ;-ирующего воздуха. рубашку либо в змеевик Аерментатора 1. Контур стабилизации расхода воздуха на аэрации содержит датчик

12, подключенный к входу регулятора 13, связанного с исполнительным механизмом 14, контур стабилизации давления, включающий последовательно соединенные датчик 15, регулятор

16 и исполнительный механизм 17, установленный на линии отходящих из

Аерментатора газон. За счет реализации данной системы повьппается выход целевого продукта на 2Х. 1 ил, Контур стабилизации давления в

Аерментаторе 1 содержит датчик 15, подключенный к входу регулятора 16> связанного с исполнительным механизмом 17, установленным на линии отходящих иэ Аерментатора газов.

Система работает следующим образом.

Температура в Аерментаторе 1 измеряется датчиком 2, сигнал с выхода которого поступает на один из входов блока 4 сравнения. Заданное значение температуры поступает с выхода блока 3 задания на другой вход блока 4 сравнения. Возникающее рассогласование с выхода блока 4 сравнения поступает на вход диААеренциатора 5, на вход нелинейного блока 7 с зоной нечувствительности и на один иэ входов первого сумматора 6, на другой вхог которого поступает продиААеренцированное значение сигнала рассогласования. Результирующий сигнал с выхода сумматора 6, составленный иэ суммы сигнала рассогласования и его производной, поступает через дополнительный нелинейный блок 10 на вход релейного блока 9. Если сигнал рассогласования меньше величины эоны нечувствительности нелинейного блока 7 с зоной нечувствительности, то воздействие на выходе блока 7 отсутствует и процесс регулирования температуры определяется только выходным воздействием релейного блока 9, которое, пройдя второй сумматор 8, поступает на исполнительный механизм 11> посредством которого в установившем- ся режиме обеспечивается приемлемая амплитуда колебаний температуры отСоставитель Г. Богачева

Редактор Л. Веселовская Техред М.Морг нтал Корректор А. Обручар

Заказ 3123

Тираж 480

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауш .кая наб., д. /5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1Р!

5 159943 носительно заданного значения. При действии возмущений либо при переходе на другой уровень задания по температуре значение сигнала рассогласования превьппает зону нечувствитель5 ности нелинейного блока 7 и на его выходе формируется воздействие, изменяющееся по линейному закону до тех пор, пока сигнал рассогласования превьппает величину зоны нечувствительности нелинейного блока 7. В этом случае на исполнительный механизм 11 поступает суммарное регулирующее воздействие с выхода второго сумматора

8, обусловленное суммой воздействий релейного блока 9 и нелинейного блока 7 с зоной нечувствительности. При снижении сигнала рассогласования до величины эоны нечувствительности не- 20 линейного блока 7 без последующего превышения амплитудой установившихся колебаний температуры этой зоны на исполнительный механизм 11 вновь поступает выходной сигнал только релей- 25 ного блока 9.

При незначительном уровне помех на выходе дифференциатора 5, при котором величина сигнала переключения на выходе первого сумматора 6 не превышает зоны нечувствительности дополнительного нелинейного блока 10, сигнал переключения с выхода первого сумматора 6 не поступает на вход релейного блока 9 и не вызывает его срабатывания. Тем самым исключаются нежелательные перемещения исполнительного механизма 11.

При увеличении сигнала рассогла.— сования и его производной, обуслочленном действием возмущений и помех, сигнал переключения на выходе первого сумматора 6 возрастает, и при превышении величины зоны нечувствительности дополнительного нелинейного блока 10 сигнал переключения поступа45 ет на вход релейного блока 9, который

7 6 с учетом знака поступившего сигнала переключения срабатывает и Ьормируе воздействие через второй сумматор 8 на исполнительный механизм 11. Если . сигнал рассогласования продолжает расти, например, за счет тепловыделения процесса или из-за действия внешних возмущений, то при превьппении зоны нечувствительности нелинейного блока 7 на его выходе формируется воздействие, которое поступает на вход второго сумматора 8. В результате суммарное регулирующее воздействие с выхода второго сумматора

8 поступает на исполнительный механизм 11.

При снижении сигнала рассогласования, его производной и уровня помех на выходе диднЪеренциатора 5 действие системы происходит в обратном порядке.

Стабилизация расхода воздуха и давления в ферментаторе 1 осуществляется с помощью регуляторов 13 и 16 и исполнительных механизмов 14 и 17, воздействующих на подачу воздуха и сброс отходящих газов.

Использование предлагаемой системы позволяет повысить качество управления при действии помех. Это обеспечивает увеличение выхода целевого продукта на 2Ж.

Ф о р м у л а и э о б р е т.е н и я

Система автоматического управления периодическим процессом ферментации по ав .св. Р - 1413135, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта за счет повьппения качества управления, она снабжена дополнительным нелинейным блоком с зоной нечувствительности, вход которого подключен к выходу первого сумматора, а выход— к входу релейного блока.