一种发酵过程基质补加速率自动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种发酵过程基质补加速率自动控制装置，该装置包括至少3个模块，所述3个模块分别是数据交换模块、计算模块和条件模块；数据交换模块持续的从发酵设备，获得实时发酵时间、溶解氧浓度、发酵液体积、pH、基质补加速率和微生物菌体浓度、生物热、尾气中二氧化碳和氧浓度等参数。计算模块对数据交换模块的信息进行计算获得某一基质的需求量；条件模块根据数据交换模块的数据对基质补加条件进行判断，当条件符合时，将计算模块的输出值根据条件进行校正后，下传到发酵设备，从而实现了对发酵过程基质的自动控制。了对发酵过程基质的自动控制。了对发酵过程基质的自动控制。

【技术实现步骤摘要】
一种发酵过程基质补加速率自动控制装置


[0001]本专利技术涉及一种发酵过程基质补加速率自动控制装置，属于生物


技术介绍

[0002]目前，发酵罐操作可实现自动灭菌、自动移种、自动控制温度，自动控制pH，自动控制溶解氧，还可允许用户设定某个时间的参数控制值，时间到达后，发酵罐控制程序自动执行这一命令，比如在发酵进行3小时，4小时，10小时设定不同的温度，pH或补料速率；还允许用户输入某个公式，让补料根据公式的计算值进行控制。
[0003]但是，目前所有发酵罐厂家的控制程序，不能实现综合多个参数的变化，自动给出补料方案，更不能同时给出所有补料基质的控制方案，因此在发酵过程中，这些工作是由发酵工程师根据工艺要求和自己的经验完成的；工艺要求中规定了补料开启的时间和加量范围，也包括温度、pH、溶解氧浓度的控制水平，如果基质的加量在最大值和最小范围内，则其调节方法靠工程师的经验实现。基质水平的控制是发酵过程控制的难点也是核心，之所以难，是因为微生物对基质的代谢不是线性的，需要通过菌体的增长速度和前一时刻微生物对基质的代谢进行判断，或者根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发酵过程基质补加速率自动控制装置，其特征在于，该装置包括数据交换模块、计算模块和条件模块；所述数据交换模块一方面实时与发酵设备进行数据交换和接受手工输入的离线发酵数据，另一方面将基质的补加速率传递给设备；所述计算模块从数据交换模块获得在线发酵参数和离线发酵数据并进行计算，然后获得基质需求值，并将基质需求值传递给条件模块；所述条件模块从数据交换模块获得在线发酵参数和离线发酵数据并进行计算，然后将处理结果与事先设置的工艺规则进行比较，当条件符合工艺规则时，将计算模块中输出的基质的补加速率校正后传递给数据交换模块。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据交换模块包含通讯接口子模块、数据采集子模块和数据库子模块；通过所述通讯接口与发酵设备进行数据交换，并接受手工输入的离线检测数据；通过数据采集子模块实现数据的加工处理并计算获得二次数据，然后将所获取的数据保存到数据库。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括以下3个子模块：A模块，通过比较基质补加速率变化前后溶解氧浓度的变化值，计算出基质需求因子A；B模块，通过比较基质浓度和该基质预期浓度，计算出基质需求因子B；C模块，分别计算菌体浓度、二氧化碳释放率与其预期值的比值，然后获得基质需求因子C，进一步C模块再将需求因子A，需求因子B和需求因子C与各自的权重乘积的和作为基质的补加速率传递给条件模块。4.如权利要求1所述的一种装置，其特征在于，所述条件模块包括以下2个子模块：规则模块为用户输入或选择的关于基质补加的规则集合；判断模块用于比较数据交换模块的信息和规则模块中的规则，如果规则满足，则将基质补加速率传递给数据交换模块。5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数据交换模块通过通讯接口与发酵设备建立通讯后，可实时采集发酵时间、溶解氧浓度、空气流量、压力、pH、发酵液体积、基质补加速率、微生物菌体浓度、尾气中二氧化碳、氧浓度、发酵液光谱数据，并将数据存贮到数据库；所述数据交换模块同时可接受手工输入的离线发酵数据，包括OD值，产物浓度，气相和液相检测值。6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述A模块，通过修改数据库中基质补加速率的设定值，增加基质的补加速率，并将这一补加速率维持5秒到...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军峰，
申请(专利权)人：上海履济技术服务中心，
类型：发明
国别省市：