生物反应器控制系统系列：Applikon BioBatch_（8）.工艺参数设置与优化.docx

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工艺参数设置与优化

在生物反应器控制系统中，工艺参数的设置与优化是确保生产效率和产品质量的关键步骤。本节将详细介绍如何在ApplikonBioBatch系统中设置和优化各种工艺参数，包括温度、pH值、溶解氧（DO）、搅拌速度、通气量等。我们将通过具体的操作步骤和代码示例来帮助您更好地理解和应用这些参数的设置与优化方法。

温度控制

温度是影响微生物生长和代谢的重要因素。在ApplikonBioBatch系统中，温度控制可以通过PID控制器实现。以下是一个设置温度控制参数的示例：

设置温度控制参数

打开BioBatch软件：

启动ApplikonBioBatch软件，进入主界面。

选择生物反应器：

在主界面中选择您需要控制的生物反应器。

进入温度控制设置：

点击“控制系统”菜单，选择“温度控制”。

配置PID参数：

在温度控制设置界面中，配置PID参数。PID控制器的参数包括比例（P）、积分（I）和微分（D）。

#设置温度控制PID参数的示例代码

importapplikon_biobatchasab

#连接生物反应器

reactor=ab.connect(192.168.1.100)

#设置PID参数

reactor.set_temperature_pid(P=0.1,I=0.01,D=0.05)

#设置目标温度

reactor.set_target_temperature(37.0)#单位：摄氏度

#启动温度控制

reactor.start_temperature_control()

优化温度控制

动态调整PID参数：根据反应器内的实时温度数据，动态调整PID参数以实现更精确的温度控制。

#动态调整PID参数的示例代码

importtime

#获取当前温度

current_temperature=reactor.get_current_temperature()

#根据当前温度调整PID参数

ifcurrent_temperature36.5:

reactor.set_temperature_pid(P=0.15,I=0.015,D=0.055)

elifcurrent_temperature37.5:

reactor.set_temperature_pid(P=0.05,I=0.005,D=0.045)

else:

reactor.set_temperature_pid(P=0.1,I=0.01,D=0.05)

#每5分钟检查一次温度并调整PID参数

whileTrue:

current_temperature=reactor.get_current_temperature()

ifcurrent_temperature36.5:

reactor.set_temperature_pid(P=0.15,I=0.015,D=0.055)

elifcurrent_temperature37.5:

reactor.set_temperature_pid(P=0.05,I=0.005,D=0.045)

else:

reactor.set_temperature_pid(P=0.1,I=0.01,D=0.05)

time.sleep(300)#每5分钟检查一次

pH值控制

pH值对微生物的生长和代谢同样有重要影响。ApplikonBioBatch系统提供了多种pH控制方法，包括自动加酸加碱和手动调节。

设置pH值控制参数

打开BioBatch软件：

启动ApplikonBioBatch软件，进入主界面。

选择生物反应器：

在主界面中选择您需要控制的生物反应器。

进入pH值控制设置：

点击“控制系统”菜单，选择“pH控制”。

配置PID参数：

在pH控制设置界面中，配置PID参数。

#设置pH值控制PID参数的示例代码

importapplikon_biobatchasab

#连接生物反应器

reactor=ab.connect(192.168.1.100)

#设置PID参数

reactor.set_ph_pid(P=0.2,I=0.02,D=0.06)

#设置目标pH值

reactor.set_target_ph(7.0)#单位：pH

#启动pH值控制

reactor.start_ph_control()

优化pH值控制