本发明专利技术公开了一种自动工艺包的设计装置，该设计装置提供工艺包指令编辑单元和工艺包存贮单元；自动工艺包由多条工艺指令构成；工艺指令由执行条件和执行条件符合时的操作命令组成；所述执行条件为所述生物过程中检测到的因变量当前值与预设因变量值之间的数值关系，所述操作命令为生物过程的结果变量和结果变量值构成；生物反应器的控制系统通过调用该工艺包，可以实现全闭环自动控制，从而减少现场操作人员。场操作人员。场操作人员。
【技术实现步骤摘要】
一种自动工艺包的设计装置
[0001]本专利技术涉及一种自动工艺包的设计装置，尤其适用于生物过程控制装置，属于生物
技术介绍
[0002]目前，多数品牌的生物反应器自动化程度偏低，即使个别自动化程度稍高，还是需要有经验的工艺人员不断的参与调控，主要原因是当前生物反应器的软件不支持用户将过程控制策略整合成一套可用于整个生物过程闭环控制的工艺包，其深层原因是目前的生物反应器控制系统的开发基于设备端，而非应用端。
技术实现思路
[0003]本专利技术的技术方案：
[0004]自动工艺包的设计装置由工艺包编辑模块和工艺包存贮单元组成；工艺包编辑模块包括条件指令编辑单元和组合指令编辑单元，分别用于条件指令和组合指令的设计；其中条件指令和组合指令由执行条件和执行条件符合时的操作命令组成；所述执行条件为所述生物过程中检测到的因变量当前值与预设因变量值之间的数值关系，所述操作命令为所述生物过程所需的结果变量和结果变量值；
[0005]对于条件指令：所述执行条件具体由因变量、数值关系符号、预设因变量值及条件指令执行的时间范围构成；所述操作命令具体由结果变量和结果变量值构成；
[0006]对于组合指令：所述执行条件具体由因变量、数值关系符号、预设因变量值、结果变量极值、结果变量调节方向，结果变量优先级、结果变量权重及组合指令执行的时间范围组成；所述操作命令具体由结果变量和结果变量值构成；
[0007]当前生物反应器中所有的参数，包括在线参数、离线参数以及参数的预测值或拟合值都可以作为条件指令和组合指令的因变量，包括温度、pH、溶解氧浓度、摄氧速率、二氧化碳释放速率、呼吸商、生物热、底物浓度、空气流量、罐压、体积、渗透压、光谱数据、质谱数据、核磁数据、生物量、产量、酶活、底物浓度；
[0008]当前生物反应器中所有可操作的参数以及这些参数的控制方法及其执行器都可以作为所述条件指令和组合指令的结果变量，包括温度、pH、补料速率、搅拌电机转速、空气流量、压力、控制阀的开关、调节阀的比例、蠕动泵的泵速等。
[0009]所述工艺存贮单元将构成自动工艺包的条件指令和组合指令信息存贮到数据结构中，供生物过程设备调用，从而实现无人值守的过程控制；当生物反应器使用这种可自动执行的工艺包就可以最大限度的减少现场工艺员的参与，减轻上夜班的辛苦，以及噪声和味道难闻的煎熬。
附图说明
[0010]图1、一种自动工艺包的设计装置示意图。
具体实施方式
[0011]下面通过具体的实施例并结合附图对本专利技术进行进一步阐述，但并不限制本专利技术。
[0012]实施例1
[0013]一种自动工艺包的设计装置(图1)，自动工艺包的设计装置由工艺包编辑模块1和工艺包存贮单元2组成；工艺包编辑模块包括条件指令编辑单元和组合指令编辑单元；
[0014]所述条件指令编辑单元提供条件指令编辑区1
‑
1，实现条件指令的设计；在条件指令编辑区提供批号输入区1
‑1‑
3，因变量选择区1
‑1‑
1，数值关系符号选择区1
‑1‑
2、预设因变量值输入区1
‑1‑
4，条件指令执行时间范围的开始时间1
‑1‑
5，条件指令执行时间范围的结束时间1
‑1‑
6；条件指令的操作命令具体由结果变量和结果变量值构成，在条件指令编辑区提供其操作命令的编制功能，包括结果变量的选择区1
‑1‑
7和结果变量值的输入区1
‑1‑
8；根据具体工艺指令要求输入或选择相应的信息后，然后点击保存到工艺包按键1
‑1‑
9，一条条件指令被工艺包存贮单元存贮到数据结构中；重复操作可实现多条条件指令的编制和存贮；
[0015]组合指令工艺包编辑模块提供组合指令编辑区1
‑
2，实现组合指令设计；具体包括：批号输入区1
‑2‑
2，因变量选择区1
‑2‑
1、数值关系符号选择区1
‑2‑
3、预设因变量值输入区1
‑2‑
4、结果变量极值输入区1
‑2‑
11、结果变量调节方向输入区1
‑2‑
7，结果变量优先级输入区1
‑2‑
12、结果变量权重输入区1
‑2‑
13，组合指令执行的时间范围开始时间输入区1
‑2‑
5，组合指令执行的时间范围结束时间输入区1
‑2‑
6；在组合指令编辑区提供组合指令操作命令编辑区，具体包括：结果变量选择区1
‑2‑
8和结果变量值输入区1
‑2‑
10；根据实际组合工艺指令的要求输入或选择相应的信息，然后点击保存到工艺包按键1
‑2‑
14后，这些信息便被工艺包存贮单元存贮到数据结构中；重复操作可实现多条组合指令的编制和存贮。
[0016]以下通过1条条件指令实现大肠杆菌启动诱导的自动操作，条件指令包括以下信息：
[0017]因变量：生物量；
[0018]数值关系符号：大于；
[0019]预设因变量值：10；
[0020]条件指令执行时间范围的开始时间：0；
[0021]条件指令执行时间范围的结束时间：12；
[0022]结果变量：3号蠕动泵的泵速；
[0023]结果变量值：0.1；
[0024]上述条件指令在条件指令编辑区的实现(图1)：批号输入值为“21001”，因变量选择“OD”，符号选择“>”，输入值为“10”，时间开始值输入值为“0”，时间结束输入值为“12”，结果变量选择“泵3”，变量值输入值为“0.1”；完成后点击“保存到工艺包”，这条指令被保存到数据结构中，通过在存贮过程增加一个批号，为工艺包的调用带来便利。
[0025]再通过编辑如下三条组合指令，对大肠杆菌发酵过程中溶解氧进行自动控制，使其不低于25％，以保证大肠杆菌发酵始终处在临界溶解氧浓度以上，其第1条组合指令的信息如下：
[0026]因变量：溶解氧浓度；
[0027]数值关系符号：小于；
[0028]预设因变量值：25；
[0029]组合指令执行的时间范围的开始时间：0；
[0030]组合指令执行的时间范围的结束时间：12；
[0031]结果变量极值：1000；
[0032]结果变量调节方向：10
[0033]结果变量优先级：1；
[0034]结果变量权重：1；
[0035]结果变量：搅拌电机转速；
[0036]结果变量值：10；
[0037]第2条组合指令信息如下：
[0038]因变量：溶解氧浓度；
[0039]数值关系符号：小于；
[0040]预设因变量值：25；
[0041]组合指令执行的时间范围的开始时间：0；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自动工艺包的设计装置，所述自动工艺包的设计装置用于生物过程控制，其特征在于，所述自动工艺包的设计装置包括：工艺包编辑模块，所述工艺包编辑模块包括条件指令编辑单元和组合指令编辑单元，分别用于条件指令和组合指令的设计；所述条件指令和组合指令由执行条件和执行条件符合时的操作命令组成；所述执行条件为所述生物过程中检测到的因变量当前值与预设因变量值之间的数值关系，所述操作命令为所述生物过程所需的结果变量和结果变量值；工艺包存贮单元，所述工艺存贮单元将构成工艺包的条件指令和组合指令信息存贮到数据结构中。2.如权利要求1所述的一种自动工艺包的设计装置，其特征在于，所述条件指令和组合指令有不同的结构形式：对于条件指令：所述执行条件具体由因变量、数值关系符号、预设因变量值及条件指令执行的时间范围构成；所述操作命令具体由结果变量和结果变量值构成；对于组合指令：所述执行条件具体由因变量、数值关系符号、预设因变量值、结果变量极值、结果变量调节方向，结果变量优先级、结果变量权重及组合指令执行的时间范围组成；所述操作命令具体由结果变量和结果变量值构成。3.如权利要求1所述的一种自动工艺包的设计装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖萌萌，宋桂棉，陈子曦，
申请(专利权)人：上海履济技术服务中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。