论述小型生物反应器控制系统的设计

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论述小型生物反应器控制系统的设计

作者:何翌青

来源:《中国科技博览》2015年第20期

[摘要]目前,生物技术的发展正处于黄金时代,不少国家已经将其上升为重点战略发展方向,也包括中国。近年来,我国从中央到地方政府都在不断加大对生物医药产业的支持,不断为生物制药发展注入动力。

随着生物技术行业的日新月异,生物反应器,作为服务于生物技术领域的装备之一,也越来越多地受到相关行业的关注,尤其是针对细胞培养的实验室级别的小型生物反应器。

[关键词]小型生物反应器;控制系统

中图分类号:TQ05215 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)20-0271-01

目前,生物技术的发展正处于黄金时代,不少国家已经将其上升为重点战略发展方向,也包括中国。近年来,我国从中央到地方政府都在不断加大对生物医药产业的支持,不断为生物制药发展注入动力。

随着生物技术行业的日新月异,生物反应器,作为服务于生物技术领域的装备之一,也越来越多地受到相关行业的关注,尤其是针对细胞培养的实验室级别的小型生物反应器。因此开发一套符合现代生物技术要求的生物反应器,对于生物技术的发展有着重要的意义。

另一方面,由于计算机技术的不断发展,又给生物反应器的控制系统的设计提供了更大的空间。这使得生物反应器的控制系统的功能更加稳定,更加智能化、人性化。

本文将以针对细胞培养的小型生物反应器为例,分别从硬件及软件的角度,介绍其控制系统的设计思路,并对几个重要的控制回路进行说明。

一、小型生物反应器控制系统的硬件设计

大家都知道,细胞培养是个漫长的过程,培养过程中生物反应器的稳定性尤为重要。因此,该小型生物反应器的控制系统采用 PLC作为控制核心;

测量重要参数(如温度、pH、溶氧)的传感器采用了数字量信号传感器,比起一般模拟

量信号(如1-5V,4-20mA)传感器,数字量信号传感器的信号更稳定,不易受干扰,这些数字量信号传感器将检测到的信号通过PLC的串口传至PLC内部,由PLC进行处理,完成一系列控制回路;

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