[發(fā)明專利]一種基于彎曲式生物反應(yīng)器智能控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110238954.6
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112947224A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李紅兵
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江江工生物工程成套設(shè)備有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海創(chuàng)開專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31374
• 代理人: 吳海燕

本發(fā)明公開了一種基于彎曲式生物反應(yīng)器智能控制系統(tǒng)，包括彎曲式反應(yīng)管、夾套管、PID控制器、A/D轉(zhuǎn)換模塊和即時數(shù)據(jù)采集器，所述彎曲式反應(yīng)管上設(shè)置有控溫裝置，且彎曲式反應(yīng)管上開設(shè)有進(jìn)氣口，所述出料口上安裝有第一出料閥門，且出料口上設(shè)置有第二出料閥門，所述出料口上開設(shè)有第三出料閥門，且出料口上安裝有第四出料閥門。該基于彎曲式生物反應(yīng)器智能控制系統(tǒng)，設(shè)置有PLC控制器，PLC控制器的控制規(guī)模大，具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，通信能力的強(qiáng)，接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。PLC控制器用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及彎曲式生物反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于彎曲式生物反應(yīng)器智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著過程傳感技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，用于生物反應(yīng)過程多尺度研究的新概念反應(yīng)系統(tǒng)已成為行業(yè)發(fā)展的趨勢。具有十幾個甚至更多以上在線參數(shù)檢測或控制，適應(yīng)多種反應(yīng)特點(diǎn)，融合多種過程理論和控制理論，便于反應(yīng)過程工藝分析和優(yōu)化操作，實(shí)現(xiàn)過程優(yōu)化和軟件控制，以及適應(yīng)該控制系統(tǒng)的反應(yīng)器本體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，已成為本行業(yè)要重點(diǎn)突破的技術(shù)。

國內(nèi)外使用最多的生物反應(yīng)系統(tǒng)是攪拌式生物反應(yīng)器及其控制系統(tǒng)、滾筒式生物反應(yīng)器及其控制系統(tǒng)，攪拌式生物反應(yīng)在反應(yīng)罐中安裝攪拌裝置，攪拌式生物反應(yīng)會產(chǎn)生剪應(yīng)力、降溫過程較慢，物料中間部分的熱量無法傳遞出來，影響其接種效率。滾筒式生物反應(yīng)不能控制在線供液，難以工業(yè)規(guī)模化。所以我們提出了一種基于彎曲式生物反應(yīng)器智能控制系統(tǒng)，以便于解決上述中提出的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于彎曲式生物反應(yīng)器智能控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)提出的攪拌式生物反應(yīng)在反應(yīng)罐中安裝攪拌裝置，攪拌式生物反應(yīng)會產(chǎn)生剪應(yīng)力、降溫過程較慢，物料中間部分的熱量無法傳遞出來，影響其接種效率。滾筒式生物反應(yīng)不能控制在線供液，難以工業(yè)規(guī)模化的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于彎曲式生物反應(yīng)器智能控制系統(tǒng)，包括彎曲式反應(yīng)管、夾套管、PID控制器、A/D轉(zhuǎn)換模塊和即時數(shù)據(jù)采集器，所述彎曲式反應(yīng)管上設(shè)置有控溫裝置，且彎曲式反應(yīng)管上開設(shè)有進(jìn)氣口，所述彎曲式反應(yīng)管上設(shè)置有出料口，且彎曲式反應(yīng)管上開設(shè)有補(bǔ)酸堿口，所述彎曲式反應(yīng)管上開設(shè)有排氣口，且彎曲式反應(yīng)管上安裝有測溫裝置，所述彎曲式反應(yīng)管上安裝有PH值測量裝置，且彎曲式反應(yīng)管上設(shè)置有溶氧測量裝置，所述彎曲式反應(yīng)管上開設(shè)有進(jìn)料口，且進(jìn)氣口上安裝有第一進(jìn)氣閥門，所述進(jìn)氣口上設(shè)置有第二進(jìn)氣閥門，且進(jìn)氣口上開設(shè)有第三進(jìn)氣閥門，所述出料口上安裝有第一出料閥門，且出料口上設(shè)置有第二出料閥門，所述出料口上開設(shè)有第三出料閥門，且出料口上安裝有第四出料閥門，所述排氣口上設(shè)置有第一排氣閥門，且排氣口上安裝有第二排氣閥門，所述排氣口上開設(shè)有第三排氣閥門，且第三排氣閥門上連接有水封容器，所述補(bǔ)酸堿口上安裝有加酸蠕動泵，且補(bǔ)酸堿口上設(shè)置有加堿蠕動泵，所述加酸蠕動泵上連接有酸溶液瓶，且加堿蠕動泵上開設(shè)有堿溶液瓶，所述夾套管上連接有保溫?zé)崴洌見A套管上開設(shè)有冷水箱，所述保溫?zé)崴渖习惭b有熱水進(jìn)口電磁閥，且冷水箱上設(shè)置有冷水進(jìn)口電磁閥，所述保溫?zé)崴渖习惭b有熱水循環(huán)泵，且冷水箱上設(shè)置有冷水循環(huán)泵，所述彎曲式反應(yīng)管上包裹有夾套管，且夾套管之間連接有聯(lián)通水管，所述彎曲式反應(yīng)管上連接有豎直管部，且豎直管部上安裝有容積泵，所述豎直管部上設(shè)置有液相色譜裝置，且豎直管部上安裝有濁度傳感裝置，所述彎曲式反應(yīng)管之間連接有彎曲管部，且夾套管上開設(shè)有出水閥門。

優(yōu)選的，所述即時數(shù)據(jù)采集器上連接有氣體傳感器、溫度傳感器、PH值傳感器、溶氧傳感器、液相色譜傳感器和濁度傳感器，且即時數(shù)據(jù)采集器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與PID控制器相連接。

優(yōu)選的，所述PID控制器與人機(jī)界面和工控機(jī)電腦相連接，且人機(jī)界面和工控機(jī)電腦均與PLC控制器連接。

優(yōu)選的，所述控溫裝置、進(jìn)氣口、出料口、容積泵、補(bǔ)酸堿口和排氣口均由PLC控制器進(jìn)行控制。

本發(fā)明提供一種基于彎曲式生物反應(yīng)器智能控制系統(tǒng)，其步驟包括：