DE3139310A1 - System for controlling the cultivation of microorganisms - Google Patents
System for controlling the cultivation of microorganismsInfo
- Publication number
- DE3139310A1 DE3139310A1 DE19813139310 DE3139310A DE3139310A1 DE 3139310 A1 DE3139310 A1 DE 3139310A1 DE 19813139310 DE19813139310 DE 19813139310 DE 3139310 A DE3139310 A DE 3139310A DE 3139310 A1 DE3139310 A1 DE 3139310A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- unit
- circuit
- output
- input
- computing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/48—Automatic or computerized control
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
System zur Steuerung der Kultivierung von System for controlling the cultivation of
Mikroorganismen Die Erfindung betrifft Systeme zur Steuerung technologischer Prozesse und insbesondere Systeme zur Steuerung der Züchtung von Mikroorganismen. Microorganisms The invention relates to systems for controlling technological Processes and in particular systems for controlling the cultivation of microorganisms.
Das erfindungsgemäße System eignet sich insbesondere zur Anwendung in der technischen Mikrobiologie, beispielsweise zur Herstellung eiweiß-und vitaminhaltiger Konzentrate, Enzyme, Antibiotika udgl, dh für Produktionsprozesse, bei denen Mikroorganismen gezüchtet werden. The system according to the invention is particularly suitable for use in technical microbiology, for example for the production of proteins and vitamins Concentrates, enzymes, antibiotics and the like, ie for production processes in which microorganisms be bred.
Es sind bereits mehrere Systeme zur Steuerung von Fermentationsprozessen bekannt. Hierzu gehört ein System zur Regelung der Komponentenzufuhr, bei dem die Zufuhr der Komponenten lediglich in Abhängigkeit von der Wärmeentwicklung geregelt wird. Ein anderes bekanntes System weist eine Logikeinrichtung auf, die mit dem Ausgang einer Einheit zur Bestimmung des Atmungsquotienten sowie mit Gebern zur Überwachung der gelösten Sauerstoffmenge und einem Stellglied verbunden ist. Auch bei einigen anderen bekannten Systemen wird der Prozeß aufgrund von Geberdaten über die Änderung der gelösten Sauerstoffmenge geregelt. There are already several systems for controlling fermentation processes known. Which also includes a system for regulating the component supply, in which the supply of the components only depends on the heat development is regulated. Another known system includes logic means that with the output of a unit for determining the breathing quotient and with encoders for monitoring the amount of dissolved oxygen and an actuator is connected. In some other known systems, too, the process is based on encoder data regulated by changing the amount of dissolved oxygen.
Es ist ferner ein System bekannt, bei dem die zur Prozeßüberwachung eingesetzten Geber über eine Logikeinrichtung mit einem Steuersignalgeber verbunden sind, dessen Ausgänge an Stellglieder angeschlossen sind, die zur Regelung der Komponentenzufuhr zu einem Fermenter dienen. It is also known a system in which the process monitoring used transmitter connected via a logic device with a control signal transmitter whose outputs are connected to actuators that regulate the component feed to serve as a fermenter.
Dieses System weist elektrische Geber auf, deren Signale den Volumina einzelner Zellen der Mikroorganismen proportional sind. Ferner werden bei diesem System ein elektrischer Durchlässigkeitsgeber mit einem zweipoligen elektrischen Schwingungsgenerator zur Erzeugung einer Information über die Menge der Biomasse und der Hauptkomponente des Rohmaterials, ein Geber zur Erfassung der gelösten Gasmenge sowie ein optischer Geber in einem turbidostatischen Dichteregelungskanal verwendet.. Bei diesem System werden nicht alle bekannten Geber zur Überwachung von Kennwerten des Fermentationsvorgangs angewandt, auch werden keine Daten der chemischen und mikrobiologischen Analyse der gezüchteten Kultur im System benutzt. This system has electrical transmitters whose signals correspond to the volumes individual cells of the microorganisms are proportional. Furthermore, this System an electrical permeability sensor with a two-pole electrical Vibration generator to generate information about the amount of biomass and the main component of the raw material, a transmitter for detecting the amount of dissolved gas as well as an optical transmitter used in a turbidostatic density control channel. With this system, not all known encoders are used to monitor characteristic values of the fermentation process applied, also no data of the chemical and microbiological analysis of the cultivated culture used in the system.
Bei allen bekannten Systemen werden die Gebersignale ferner zur Stabilisierung der Prozeßparameter oder zu ihrer Änderung aufgrund eines mathematischen NäherungsmodeLls verwendet. Die Steuerung der Züchtung von Mikroorganismen ist jedoch so kompliziert, daß sie derzeit mit Hilfe mathematischer Modelle nicht vollständig beschrieben werden kann, weshalb mathematische Modelle keine weitgehende Anwendung finden. In all known systems, the encoder signals are also used for stabilization the process parameters or their change based on a mathematical approximation mode used. However, controlling the cultivation of microorganisms is so complicated that they are currently not fully described with the help of mathematical models can, which is why mathematical models are not widely used.
Ein weiteres bekanntes System zur Kontrolle und Regelung der wichtigsten Prozeßparameter bei der Herstellung von Eiweiß-Vitamin-Konzentraten mit kohlenwasserstoffoxierenden Hefen beruht ebenfalls auf dem bekannten Verfahren der Parameterstabilisierung auf einem vorgegebenen Niveau (vgl A.A. Krassovski, Grundlagen der Automation und der technischen Kybernetik, Moskau, 1961). Another well-known system of control and regulation of the most important Process parameters in the production of protein-vitamin concentrates with hydrocarbon-toxic Yeast is also based on the known method of parameter stabilization a given level (see A.A. Krassovski, Basics of Automation and the technical cybernetics, Moscow, 1961).
Dieses System enthält einen Fermenter, einen Geberblock zur Erfassung der zu kontrollierenden Parameter des Kulturmediums, einen Steuersignalgeber, einen Stellgliedblock zur Steuerung der Zufuhr der Komponenten des Kulturmediums und zur Einhaltung der Züchtungsbedingungen innerhalb vorgegebener Grenzen, ein Steuerpult, einen Einstellblock zur Vorgabe anfänglicher Parameterwerte sowie eine Einrichtung zur Eingabe von Ergebnissen der chemischen Analyse. Der Fermentationsvorgang wird vom Steuerpult aus aufgrund von Daten des Geberblocks sowie von chemischen Daten korrigiert, die alle zwei Stunden in das Steuerpult eingegeben werden. This system contains a fermenter, a transmitter block for recording the parameters of the culture medium to be controlled, a control signal generator, a Actuator block for controlling the supply of the components of the culture medium and to Compliance with the breeding conditions within specified limits, a control panel, a setting block for specifying initial parameter values and a device for entering the results of the chemical analysis. The fermentation process will from the control panel based on data from the encoder block and chemical data corrected, which are entered into the control panel every two hours.
Dabei werden folgende wichtige Parameter des Fermentationsvorgangs sowie folgende chemische Daten zur Prozeßsteuerung herangezogen: Nutzinhalt des Fermenters (für Hefesuspension) (m3), Durchflußgeschwindigkeit der Kulturflüssigkeit (m3/h), Temperatur der Hefesuspension (OC), pH-Wert des Mediums, C02-Gehalt in den Abqasen (%), 02-Gehalt in den Abgasen (%), Belüftung (m3/h), Phosphorgehalt (mg/l), Stickstoffgehalt (mg/l), Paraffingehalt im Medium (mg/l), Paraffingehalt insgesamt (Paraffingehalt im Medium + Lipideinschlüsse + Paraffingehalt in den Zellen), Konzentration der Hefezellen (%), Eiweißgehalt in der Biomasse (%), Lipidgehalt in der Biomasse (%), Gehalt an restlichen Kohlenhydraten in der Biomasse (%), Feuchtigkeit (%), Aschegehalt der Biomasse (%), feste Beimengungen und Qualität (Tap) des benutzten Rohstoffs (Paraffin udgl). The following are important parameters of the fermentation process as well as the following chemical data are used for process control: Useful content of the Fermenter (for yeast suspension) (m3), flow rate of the culture liquid (m3 / h), temperature of the yeast suspension (OC), pH value of the medium, C02 content in the Exhaust gas (%), O2 content in the exhaust gas (%), ventilation (m3 / h), phosphorus content (mg / l), Nitrogen content (mg / l), paraffin content in the medium (mg / l), total paraffin content (Paraffin content in the medium + lipid inclusions + paraffin content in the cells), concentration of yeast cells (%), protein content in the biomass (%), lipid content in the biomass (%), Content of residual carbohydrates in the biomass (%), moisture (%), Ash content of the biomass (%), solid admixtures and quality (tap) of the used Raw material (paraffin etc.).
Dieses herkömmliche System arbeitet wie folgt: Im Fermenter werden Mikroorganismen, beispielsweise Hefezellen, gezüchtet, die das Paraffin oxidieren. Die Geber messen die oben angegebenen Parameter des Fermentationsvorgangs in der betreffenden Kultur. Die Ausgangssignale des Geberblocks werden mit vorgeqebenen anfänglichen Einstellwerten im Steuersignalgeber verglichen; die sich aus der Differenz der vorgegebenen und der tatsächlichen Parameter ergebenden Differenzsignale werden den Stellgliedern zugeführt. Die Stellglieder vergrößern oder verringern proportional zu der vorliegenden Sollwertabweichung die Zufuhr der in den Fermenter eingeleiteten Komponente, die die Abweichung eines gesteuerten Parameters vom Sollwert verursacht hatte. Wenn sich beispielsweise der pH-Wert des Materials im Fermenter qeändert hat, wird die Zufuhr von Ammoniak um einen am Steuerpult vorgegebenen Betrag so verringert, daß wieder ein normaler Prozeßablauf erzielt wird. In ähnlicher Weise werden auch die übrigen Parameter geregelt. This conventional system works as follows: Be in the fermenter Microorganisms such as yeast cells are grown that oxidize the paraffin. The donors measure the parameters of the fermentation process given above in of the culture in question. The output signals of the encoder block are preset with compared initial setting values in the control signal generator; resulting from the difference the given and the actual parameters resulting difference signals fed to the actuators. The actuators increase or decrease proportionally the supply of those introduced into the fermenter for the current setpoint deviation Component that causes a controlled parameter to deviate from the setpoint would have. For example, if the pH of the material in the fermenter changes has, the supply of ammonia by an amount specified on the control panel is so reduces that a normal process flow is achieved again. In a similar way the other parameters are also regulated.
Dieses System zur Steuerung des Fermentationsvorgangs ist jedoch nicht dazu geeignet, eine optimale Prozeßsteuerung zu gewährleisten, bei der bei minimalem Rohstoffverbrauch und minimalem Prozentgehalt an restlichen Kohlenwasserstoffen in der Biomasse eine maximale Ausbeute an Biomasse erreicht wird. Die Abweichungen des Fermentationsvorgangs vom normalen Ablauf beruhen auf drei Hauptursachen: Ein Grund besteht darin, daß im System keine kontinuierliche quantitative Bewertung zeitlich diskret, beispielsweise alle zwei Stunden, gelieferter mikrobiologischer Daten und keine Bewertung der Konzentration der Biomasse und der restlichen Nährkomponenten vorgenommen werden können. However, this system for controlling the fermentation process is not suitable for ensuring optimal process control in the case of minimal raw material consumption and minimal percentage of residual hydrocarbons a maximum biomass yield is achieved in the biomass. The deviations The fermentation process from normal flow are based on three main causes: A The reason is that there is no continuous quantitative evaluation in the system Microbiological delivered discreetly, for example every two hours Data and no assessment of the concentration of the biomass and the remaining nutrient components can be made.
Ein weiterer, nicht weniger wichtiger Grund ist die Unvollständigkeit der visuellen morphologischen Beschreibung der Mikroorganismenzellen, beispielsweise Hefezellen, da eine vollständige Beschreibung zu einer unzulässigen Verlängerung der diskret ausgegebenen morphologischen Daten führen würde. Außerdem können einige mikrobiologische Daten wie etwa die statischen Strukturcharakteristiken der gesamten Mikroorganismenpopulation überhaupt nicht qualitativ bewertet werden, obgleich diese Charakteristiken durchaus günstig als Parameter für die Prozeßsteuerung herangezogen werden könnten. Another, no less important, reason is incompleteness the visual morphological description of the microorganism cells, for example Yeast cells as a complete description of an inadmissible extension which would lead to discretely output morphological data. Also, some can microbiological data such as the static structural characteristics of the entire Microorganism population cannot be assessed qualitatively at all, although this Characteristics used quite favorably as parameters for process control could become.
Die dritte Ursache für die Prozeßbweichungen vom optimalen Ablauf liegt in der subjektiven Entscheidung des Steuerpersonals, das die eingestellten Werte der Hauptparameter aufgrund erhaltener Daten vom Steuerpult aus ändert. Auch dies führt zu Prozeßabweichungen vom optimalen Verlauf und damit zu einer Verringerung der erzeugten Menge an Biomasse und ihrer Qualität. The third cause of the process deviations from the optimal sequence lies in the subjective decision of the tax staff who hired the Changes the values of the main parameters based on data received from the control panel. Even this leads to process deviations from the optimal course and thus to a reduction the amount of biomass produced and its quality.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Steuerung der Züchtung von Mikroorganismen anzugeben, bei dem die automatische Bestimmung der morphologischen Merkmale und der statischen Charakteristiken einer Mikroorganismenpopulation bei ihrer Züchtung und Identifizierung ermöglicht und dadurch die Optimierung des Züchtungsvorgangs hinsichtlich Ausbeute und Produktqualität gewährleistet wird. The invention is based on the object of a control system Specify the cultivation of microorganisms in which the automatic determination the morphological and static characteristics of a microorganism population in their breeding and identification, thereby optimizing the Breeding process is guaranteed in terms of yield and product quality.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst. The problem is solved according to the claims.
Das erfindungsgemäße System zur Steuerung der Kultivierung von Mikroorganismen weist ein Steuerpult zur Eingabe von Meßergebnissen der zu kontrollierenden Parameter und chemischen Analysendaten des Kulturmediums, Geber, die die zu kontrollierenden Parameter des Kulturmediums erfassen, eine-Eingabeeinrichtung zur Eingabe chemischer Analysendaten, einen Einstellblock zur Vorgabe anfänglicher Steuersignalwerte und einen Steuersignalqeber auf, dessen Eingänge mit dem Steuerpult und dem Einstellblock und dessen Ausgänge mit Stellgliedern zur Änderung der Zufuhr der Komponenten des Kulturmediums zur Einhaltung der Kultivierungsbedingungen innerhalb vorgegebener Grenzen verbunden sind und ist gekennzeichnet durch einen Kanal zur Steuerung der Mikroorganismen nach morphologischen Kennwerten mit - einer Recheneinheit zur Berechnung der morphologischen Kennwerte der Mikroorganismenpopulation, - einem Abtastmikroskop zur Untersuchung von Proben der Mikroorganismensuspension und zur Ubertragung der Information auf die Recheneinrichtung, - einem Speicher zur Speicherung der von den Gebern und der Recheneinrichtung gelieferten Informationen, dessen Eingänge mit den Gebern und dessen Ausgänge mit der Recheneinrichtung verbunden sind, und - einem Korrektursignalgeber zur Korrektur der Steuersignale, dessen Eingänge mit den Gebern, den Ausgängen der Recheneinrichtung, des Speichers und der Eingabeeinrichtung zur Eingabe von chemischen Analysendaten und dessen Ausgänge über einen Schalter mit dem Steuerpult und dem Steuersignalgeber verbunden sind. The system according to the invention for controlling the cultivation of microorganisms has a control panel for entering measurement results of the parameters to be controlled and chemical analysis data of the culture medium, donors that are to be controlled Detect parameters of the culture medium, an input device for inputting chemical Analysis data, a setting block for specifying initial control signal values and a control signal transmitter, its inputs with the control panel and the setting block and its outputs with actuators for changing the supply of the components of the Culture medium to maintain the cultivation conditions within specified Boundaries are connected and is characterized by a channel to control the Microorganisms according to morphological parameters with - a computing unit for calculation the morphological characteristics of the microorganism population, - a scanning microscope for examining samples of the microorganism suspension and for transferring the Information on the computing device, - a memory for storing the the information supplied to the donors and the computing device, its inputs are connected to the encoders and their outputs with the computing device, and - a correction signal generator for correcting the control signals, its inputs with the encoders, the outputs of the computing device, the memory and the input device for entering chemical analysis data and its outputs over a switch are connected to the control panel and the control signal generator.
Zur Überwachung des Kultivierungsvorgangs, beispielsweise der Hefezüchtung, kann die Recheneinrichtung zur Berechnung der morphologischen Kennwerte der Mikroorganismenpopulation ein Abtastmikroskop zur Untersuchung von Proben des Kulturmediums und zur Übertragung der Information an eine zur Erzeugung von mikroskopischen Abbildungen der Mikroorganismenpopulation vorgesehene Abbildungseinheit enthalten, deren Ausgänge mit einer Einheit zur Bestimmung der Maximalgröße der Zellen der Mikroorganismen bei ihrer Kultivierung, einer Einheit zur Ermittlung der Verteilungsfunktion der Helligkeitsamplituden des Cytoplasmas jeder abgetasteten Zelle, einer Einheit zur Bestimmung der polymodalen Verteilungsfunktion der Helligkeitsamplituden aller Zellen und Tropfen des festlöslichen Substrats im Abtastfeld, einer Einheit zur Bestimmung des Prozentgehalts an knospenden Zellen, einer Einheit zur Ermittlung des Verhältnisses der Vakuolenfläche zur Zellenfläche, einer Einheit zur Bestimmung des Formfaktors, einer Einheit zum Nachweis einer vorhandenen infizierenden bakteriellen Mikroflora und einer Einheit zur Ermittlung des Verhältnisses der Fläche von Lipideinschlüssen zur Zellenfläche verbunden sind, wobei der Ausgang der Einheit zur Ermittlung der Maximalgröße der Zellen mit dem Eingang der Einheit zur Bestimmung des Formfaktors verbunden ist und der Ausgang der Einheit zur Ermittlung des Verhältnisses von Vakuolenfläche zu Zellenfläche der Einheit am Eingang/zur Ermittlung des Verhältnisses der Fläche von Lipideinschlüssen zur Zellenfläche lieqt. To monitor the cultivation process, e.g. yeast cultivation, the computing device can calculate the morphological parameters of the microorganism population a scanning microscope for examining and transferring samples of the culture medium the information to one to generate microscopic images of the microorganism population Contain provided imaging unit, the outputs of which with a unit for determination the maximum size of the cells of the microorganisms during their cultivation, one unit to determine the distribution function of the brightness amplitudes of the cytoplasm of each scanned cell, a unit for determining the polymodal distribution function the brightness amplitudes of all cells and droplets of the solidly soluble substrate in the Scanning field, a unit for determining the percentage of budding cells, a unit for determining the ratio of the vacuole area to the cell area, a unit for determining the form factor, a unit for verifying an existing one infecting bacterial microflora and a unit to determine the ratio the area of lipid inclusions connected to the cell area, the exit the unit for determining the maximum size of the cells with the input of the unit is connected to determine the form factor and the output of the unit for determination the ratio of vacuole area to cell area the unit at the entrance / to determine the ratio of the area of lipid inclusions to the Cell area lies.
Der zur Speicherung der erhaltenen Information vorgesehene Speicher kann seinerseits eine Gruppe von Einheiten zur Bildung von Sätzen von Prozeßzustands-Kenndaten enthalten, die dem jeweiligen Zusammenhang zwischen dem Durchsatz an Nährmedium, der Hauptsubstratzufuhr und der Zufuhr von Salzen und Spurenelementen entsprechen; jede dieser Einheiten kann über eine entsprechende Vergleichs schaltung an einen Umschalter angeschlossen werden, der von einem Parametereinsteller gesteuert wird und eingangsseitig über eine logische UND-Schaltung mit der Eingabeeinrichtung zur Eingabe von chemischen Analysendaten, der Recheneinrichtung zur Berechnung der morphologischen Kennwerte und den Gebern zur Erfassung der zu überwachenden Parameter des Kulturmediums verbunden ist, wobei die Eingänge der logischen UND-Schaltung an die Ausgänge von Vergleichern angeschlossen sind, die zum Vergleich der Konzentrationen der Biomasse und des Restsubstrats zu verschiedenen Zeitpunkten dienen. The memory used to store the information received can in turn be a group of units for forming sets of process status characteristics contain which the respective relationship between the throughput of nutrient medium, correspond to the main substrate supply and the supply of salts and trace elements; Each of these units can be connected to a corresponding comparison circuit Changeover switch can be connected, which is controlled by a parameter adjuster and on the input side via a logical AND circuit with the input device for Input of chemical analysis data, the computing device for calculating the morphological Characteristic values and the sensors for recording the parameters of the culture medium to be monitored is connected, the inputs of the logical AND circuit to the outputs of Comparators are connected, which are used to compare the concentrations of the biomass and the remaining substrate at different times.
Der Korrektursignalgeber enthält vorteilhafterweise folgende Schaltungen: Eine Schaltung zur Auswahl von Gewichtungsfaktoren der Kenndaten aller Informationssätze, eine an den Ausgang dieser Schaltung angeschlossene Zuordnungsschaltung zur Zuordnung der jeweiligen Gewichtungsfaktoren zu den Kenndatensätzen, eine an den Ausgang dieser Zuordnungsschaltung angeschlossene Klassierungsschaltung zur Klassierung von Kenndatengruppen des jeweiligen Prozeßzustands und ihrer Zuordnung zu einem der im Speicher abgespeicherten Kenndatensätze sowie eine mit dem Ausgang der Klassierungsschaltung verbundene Korrektur schaltung zur Korrektur der eingestellten Parameterwerte. The correction signal generator advantageously contains the following circuits: A circuit for selecting weighting factors for the characteristics of all information sets, an assignment circuit connected to the output of this circuit for assignment of the respective weighting factors for the characteristic data sets, one at the output of these Allocation circuit connected classification circuit for classification of characteristic data groups the respective process status and its assignment to a the Characteristic data records stored in the memory as well as one with the output of the classification circuit connected correction circuit for correcting the set parameter values.
Wenn die beim Steuervorgang erzeugten Korrektursignale zu einer Erhöhung der Konzentration an Biomasse führen und keine Erhöhung der Konzentration des Restsubstrats bewirken, werden die sumarischen Zustandskenndaten in eine der Einheiten zur Bildunq von Kenndatensätzen eingegeben, wobei der Korrektursignalgeber zu diesem Zweck Vergleicher zum Vergleich der Konzentrationen der Biomasse und des Restsubstrats zu verschiedenen Zeitpunkten, eine mit den Eingängen an die Vergleicher angeschlossene logische UND-Schaltung sowie eine Schaltung zur Substitution der nächsten Kenndatenkombination durch die laufende Kombination der gleichen Kenndaten enthält. If the correction signals generated during the control process lead to an increase lead to the concentration of biomass and not an increase in the concentration of the remaining substrate cause the sumaric state characteristics in one of the units for Bildunq input of characteristic data records, the correction signal generator for this purpose comparator to compare the concentrations of the biomass and the remaining substrate to different ones Times, a logical AND circuit connected to the inputs of the comparators and a circuit for substituting the next combination of characteristics with the current combination of the same characteristics.
Der Korrektursignalgeber kann einen Substitutionszähler aufweisen, der mit dem Ausgang der Schaltung zur Substitution der nächsten Kenndatenkombination verbunden wird, sowie eine Vergleichsschaltung zum Vergleich der vorgegebenen Substitutionszahl mit der gemessenen Substitutionszahl aufweisen, wobei der Eingang dieser Vergleichs schaltung mit dem Ausgang des Zählers und ihr Ausgang mit der Schaltung zur Auswahl von Gewichtungsfaktoren verbunden sind. The correction signal generator can have a substitution counter, the one with the output of the circuit for substituting the next combination of characteristics is connected, as well as a comparison circuit for comparing the predetermined substitution number with the measured substitution number, the input of this comparison circuit with the output of the counter and its output with the circuit for selection are connected by weighting factors.
Wenn sich beim Betrieb des Systems eine Kenndatengruppe ergibt, die früher nicht vorgekommen war und von den zuvor beim Lernbetrieb eingebrachten Zustandsmerkmalen erheblich abweicht, kann in das erfindungsgemäße System zur Vorbeugung von Ausfällen eine mit dem Ausgang der Recheneinrichtung verbundene Einheit zur integrierten Bewertung des Zustands der Mikroorganismenpopulation und ein Mehrkanalkorrelator, dessen Eingänge mit den Gebern wie zu kontrollierenden Parameter und mit der Einheit zur integrierten Bewertung verbunden werden, sowie ein Extremwertregler vorgesehen werden, dessen Eingang an den Ausgang des Mehrkanalkorrelators angeschlossen und dessen Ausgang mit dem Steuerpult verbunden wird, wobei die Einheit zur integrierten Bewertung des Zustands der Mikroorganismenpopulation einen Quadrierer, in den über eine Vergleichsschaltung der jeweilige und der vorqegebene Wert der entsprechenden Zustandskenndaten eingegeben werden, sowie einen Summierer mit einer Speichereinrichtung aufweist, deren Eingang mit dem Ausgang des Quadrierers verbunden ist, wobei am Ausgang des Summierers ein Signal erzeugt. If the operation of the system results in a characteristic data group that had not occurred earlier and of the status characteristics previously introduced during the learning operation considerable differs, can in the inventive system for preventing failures a unit connected to the output of the computing device for integrated evaluation the state of the microorganism population and a multi-channel correlator, its inputs with the encoders as parameters to be controlled and with the unit for the integrated Evaluation are connected, as well as an extreme value controller are provided whose Input connected to the output of the multi-channel correlator and its output is connected to the control panel, with the unit for integrated evaluation the state of the microorganism population a squarer, in which a comparison circuit the respective and the specified value of the corresponding status data are entered as well as a summer with a memory device, the input of which is connected to the output of the squarer, with a Signal generated.
wird, das der integrierten Bewertung des Zustands der Mikroorganismenpopulation entspricht.that of the integrated assessment of the condition of the microorganism population is equivalent to.
Zur Kontrolle der Kultivierung des Mycels höherer Pilze kann die Recheneinrichtung eine Einheit zur Erzeugung von Abbildungen der Mikroorganismenpopulation enthalten, an deren Ausgängen entsprechend eine Einheit zur Bestimmung des Pilzfadendurchmessers, eine Einheit zur Bestimmung der Verteilungsfunktion der Helligkeitsamplituden des Cytoplasmas bei jedem abgetasteten Pilzfaden sowie eine Einheit zur Ermittlung des Verhältnisses der Fläche von Lipideinschlüssen zur Pilzfadenfläche vorgesehen sind. To control the cultivation of the mycelium of higher fungi, the Computing device a unit for generating images of the microorganism population contain, at the outputs of which a unit for determining the diameter of the mushroom thread, a unit for determining the distribution function of the brightness amplitudes of the Cytoplasm for each fungal filament scanned and a unit for determining the Ratio of the area of lipid inclusions to the fungal thread area are provided.
Mit dem erfindungsgemäßen System läßt sich die Mikroorganismenkultivierung nicht nur automatisieren, sondern auch optimieren, wobei die Leistung des Fermenters sowie die Qualität des Endprodukts bedeutend erhöht werden. The microorganism cultivation can be carried out with the system according to the invention not only automate but also optimize, taking the performance of the fermenter and the quality of the end product can be significantly increased.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1: ein Schema des erfindungsgemäßen Systems; Fig. 2: ein Schema der Recheneinrichtung des erfindungsgemäßen Systems; Fig. 3: eine schematische Darstellung des Speichers des erfindungsgemäßen Systems; Fig. 4: eine schematische Darstellung des Korrektursignalgebers des erfindungsgemäßen Systems; Fig. 5: ein Schema des Korrektursignalgebers mit einem Substitutionszähler; Fig. 6: eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems; Fig. 7: ein Blockschaltbild der Einheit zur integrierten Bewertung des erfindungsgemäßen Systems sowie Fig. 8: ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Recheneinrichtung des erfindungsgemäßen Systems. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing; 1 shows a diagram of the system according to the invention; Fig. 2: a scheme the computing device of the system according to the invention; 3: a schematic representation the memory of the system according to the invention; 4: a schematic representation the correction signal generator of the system according to the invention; Fig. 5: a scheme of the Correction signal generator with a substitution counter; Fig. 6: another embodiment of the system according to the invention; Fig. 7: a block diagram of the unit for integrated Evaluation of the system according to the invention and FIG. 8: a block diagram of a further embodiment of the computing device of the system according to the invention.
Zur Erfassung der zu steuernden Parameter des Kulturmediums enthält das erfindungsgemäße System Geber 1 (Fig. 1), die sich im Fermenter 2 befinden und mit einem Steuerpult 3 verbunden sind, sowie eine Eingabeeinrichtung 4 zur Eingabe von chemischen Analysendaten. To record the parameters to be controlled the culture medium contains the inventive system transmitter 1 (Fig. 1), which are located in the fermenter 2 and are connected to a control panel 3, and an input device 4 for input of chemical analysis data.
Das System umfaßt ferner einen Steuersignalgeber 5, der mit Stellgliedern 6 verbunden ist, die die Förderung der Komponenten des Nährmediums in den Fermenter 2 zur Einhaltung der Kultivierungsbedingungen innerhalb vorgegebener Grenzen steuern. Die Eingänge 7 und 8 des Steuersignalgebers 5 sind mit den Ausgängen der Geber 1 bzw mit den Ausgängen des Steuerpults 3 verbunden, das die Ergebnisse der Messung der zu überwachenden Parameter und die chemischen Analysendaten von Proben des Kulturmediums liefert. Am Eingang 9 des Steuersignalgebers 5 liegt der Einstellblock 10, mit dem die anfänglichen Steuersignalwerte vorgegeben werden. The system further comprises a control signal generator 5, which has actuators 6 is connected, which is the promotion of the components of the nutrient medium in the fermenter 2 to comply with the cultivation conditions within specified limits. The inputs 7 and 8 of the control signal transmitter 5 are connected to the outputs of the transmitter 1 or connected to the outputs of the control panel 3, which shows the results of the measurement the parameters to be monitored and the chemical analysis data of samples of the culture medium supplies. At the input 9 of the control signal generator 5 is the setting block 10, with the the initial control signal values are specified.
Im erfindungsgemäßen System ist ein Kanal zur Steuerung der Mikroorganismenkultivierung nach morphologischen Merkmalen der Mikroorganismen vorgesehen. Dieser Kanal enthält ein Abtastmikroskop 11, das zur Untersuchung von Proben der Mikroorganismensuspension und zur Übertragung der Information an eine Recheneinrichtung 12 dient, die die morphologischen Kennwerte der Mikroorganismenpopulation berechnet. Der Ausgang der Recheneinrichtung 12 ist mit dem Eingang 13 des Steuerpults 3 verbunden. Zur Speicherung der erhaltenen Information enthält der Kanal einen Speicher 14, dessen Eingang 15 mit den Ausgängen der Geber 1 und dessen Eingang 16 mit dem Ausgang der Recheneinrichtung 12 verbunden sind. In the system according to the invention there is a channel for controlling the cultivation of microorganisms intended according to the morphological characteristics of the microorganisms. This channel contains a scanning microscope 11, which is used to examine samples of the microorganism suspension and to transmit the information to a computing device 12, which the morphological parameters of the microorganism population calculated. The outcome of the Computing device 12 is connected to input 13 of control desk 3. For storage of the information received, the channel contains a memory 14, the input 15 of which with the outputs of the encoder 1 and its input 16 with the output of the computing device 12 are connected.
Am Ausgang des Speichers 14 liegt der Eingang 17 des zur Korrektur der Steuersignale vorgesehenen Korrektursignalgebers 18, dessen andere Eingänge 19, 20, 21 mit den Ausgängen der Geber 1, der Recheneinrichtung 12 bzw der Eingabeeinrichtung 4 zur Eingabe der chemischen Analysendaten verbunden sind. At the output of the memory 14 is the input 17 of the for correction of the control signals provided correction signal generator 18, the other inputs 19, 20, 21 with the outputs of the transmitter 1, the computing device 12 or the input device 4 are connected for entering the chemical analysis data.
Der Ausgang des Korrektursignalgebers 18 ist über einen Schalter 22 mit dem Eingang 23 des Steuerpults 3 und mit dem Eingang 24 des Steuersignalgebers 5 verbunden. The output of the correction signal generator 18 is via a switch 22 to the input 23 of the control panel 3 and to the input 24 of the control signal generator 5 connected.
Die Recheneinrichtung 12 umfaßt eine mit dem Abtastmikroskop 11 verbundene Abbildungseinheit 25 (Fig. 2) zur Erzeugung von mikroskopischen Abbildungen der Mikroorganismenpopulation, eine Einheit 26 zur Bestimmung der Maximalgröße der Zellen der Mikroorganismen bei ihrer Kultivierung, eine Einheit 27 zur Ermittlung der Verteilungsfunktion der Helligkeitsamplituden des Cytoplasmas jeder abgetasteten Zelle, eine Einheit 28 zur Bestimmung der polymodalen Verteilungsfunktion der Helligkeitsamplituden aller Zellen und Tropfen des festlöslichen Substrats, zB der Paraffin tropfen, im Abtastfeld, eine Einheit 29 zur Ermittlung des Verhältnisses der Vakuolenfläche zur Zellenfläche, eine Einheit 30 zur Ermittlung des Verhältnisses der Fläche von Lipideinschlüssen zur Zellenfläche, eine Einheit 31 zur Bestimmung des Formfaktors, eine Einheit 32 zum Nachweis einer vorhandenen infizierenden bakteriellen Mikroflora und eine Einheit 33 zur Bestimmung des Prozentgehalts an knospenden Zellen. The computing device 12 comprises one connected to the scanning microscope 11 Imaging unit 25 (FIG. 2) for generating microscopic images of the Microorganism population, a unit 26 for determining the maximum size of the cells of the microorganisms during their cultivation, a unit 27 for determining the distribution function the brightness amplitudes of the cytoplasm of each cell scanned, one unit 28 for determining the polymodal distribution function of the brightness amplitudes of all cells and droplets of the solidly soluble substrate, e.g. the paraffin droplets, im Scanning field, a unit 29 for determining the ratio of the vacuole area to the cell area, a unit 30 for determining the ratio of the area of Lipid inclusions to the cell area, a unit 31 for determining the form factor, a unit 32 for detecting the presence of an infecting bacterial microflora and a unit 33 for determining the percentage of budding cells.
Der Eingang der Einheit 31 ist mit dem Ausgang der Einheit 26 und der Ausgang der Einheit 29 mit dem Eingang der Einheit 30 verbunden. The input of the unit 31 is with the output of the unit 26 and the output of the unit 29 is connected to the input of the unit 30.
Der Speicher 14 enthält eine Gruppe von Einheiten 34' 342' 343 ... -34N zur Bildung von Sätzen von Prozeßzustands-Kenndaten, die dem jeweiligen Zusammenhang zwischen Nährmedium-Durchsatz D, Hauptsubstratzufuhr S0 und der Zufuhr C von Salzen und Spurenelementen entsprechen. The memory 14 contains a group of units 34 '342' 343 ... -34N for the formation of sets of process state characteristic data which correspond to the respective context between nutrient medium throughput D, main substrate supply S0 and supply C of salts and trace elements.
Jede der Einheiten 34 ist über eine ihr zugeordnete Vergleichsschaltung 35 mit einem Umschalter- 36 verbunden, der von einem Parametereinsteller 37 gesteuert wird. Each of the units 34 is via a comparison circuit assigned to it 35 connected to a changeover switch 36, which is controlled by a parameter adjuster 37 will.
Der Eingang des Umschalters 36 ist über eine logische UND-Schaltung 39 an die Eingabeeinrichtung 4 (Fig. 1), an die Recheneinrichtung 12 und an die Geber 1 angeschlossen. Die Eingänge 40, 41 (Fig. 3) der logischen UND-Schaltung 39 sind mit den Ausgängen der Vergleicher 42, 43 zum Vergleich der Konzentrationen x der Biomasse und des Restsubstrats s zu verschiedenen Zeitpunkten verbunden. The input of the switch 36 is via a logical AND circuit 39 to the input device 4 (FIG. 1), to the computing device 12 and to the Encoder 1 connected. The inputs 40, 41 (Fig. 3) of the logical AND circuit 39 are with the outputs of the comparators 42, 43 for comparing the concentrations x of the biomass and the remaining substrate s connected at different times.
Der Korrektursignalgeber 18 enthält eine Schaltung 44 (Fig. 4) zur Auswahl von Gewichtungsfaktoren der Kenndaten aller Informationssätze, eine mit dem Eingang 46 an den Ausgang der Schaltung 44 angeschlossene Schaltung 45 zur Zuordnung der entsprechenden Gewichtungsfaktoren zu den Kenndatensätzen, eine Klassierungsschaltung 47 zur Klassierung von Kenndatengruppen des jeweiligen Prozeßzustands und ihrer Zuordnung zu einem der im Speicher 14 (Fig. 1) eingespeicherten Kenndatensätze sowie eine Korrekturschaltung 48 (Fig. 4) zur Korrektur der eingestellten Parameterwerte. The correction signal generator 18 contains a circuit 44 (Fig. 4) for Selection of weighting factors for the characteristics of all information sets, one with the input 46 to the output of the circuit 44 connected circuit 45 for assignment the corresponding weighting factors for the characteristic data sets, a classification circuit 47 for the classification of characteristic data groups of the respective process status and their Assignment to one of the characteristic data records stored in memory 14 (FIG. 1) as well as a correction circuit 48 (FIG. 4) for correcting the set parameter values.
Der Eingang 49 der Klassierungsschaltung 47 ist an den Ausgang der Schaltung 45 und der Eingang 50 der Korrekturschaltung 48 an den Ausgang der Klassierungsschaltung 47 angeschlossen. The input 49 of the classification circuit 47 is connected to the output of the Circuit 45 and the input 50 of the correction circuit 48 to the output of the classification circuit 47 connected.
Die Eingänge 51, 52, 53 der Klassierungsschaltung 47 sind entsprechend mit den Ausgängen der Eingabeeinrichtung 4, der Recheneinrichtung 12 bzw der Geber 1 verbunden. Der Korrektursignalgeber 18 weist erfindungsgemäß Vergleicher 54, 55 (Fig. 5) zum Vergleich der Konzentration in der Biomasse und des Restsubstrats zu verschiedenen Zeitpunkten auf. Den Eingängen 56, 57 des ersten Vergleichers 54 werden Signale zugeführt, die der Konzentration der Biomasse entsprechen, während auf die Eingänge 58 und 59 des zweiten Vergleichers 55 die der Konzentration des Restsubstrats entsprechenden Signale gegeben werden. The inputs 51, 52, 53 of the classification circuit 47 are corresponding with the outputs of the input device 4, the computing device 12 and the transmitter 1 connected. According to the invention, the correction signal generator 18 has comparators 54, 55 (Fig. 5) to compare the concentration in the biomass and the remaining substrate different times. The inputs 56, 57 of the first comparator 54 are Signals are supplied that correspond to the concentration of the biomass while on the Inputs 58 and 59 of the second comparator 55 are those of the concentration of the remaining substrate appropriate signals are given.
Der Ausgang des Vergleichers 54 ist über eine Vergleichsschaltung 60 mit dem Eingang 61 der logischen UND-Schaltung 62 verbunden, an deren zweitem Eingang 63 der Ausgang des Vergleichers 55 liegt. The output of the comparator 54 is via a comparison circuit 60 connected to the input 61 of the logical AND circuit 62, at the second Input 63 is the output of the comparator 55.
Zum Korrektursignalgeber 18 gehört ferner eine Substitutionsschaltung 64 zur Substitution der nächsten Kenndatenkombination durch die laufende Kombination der gleichen Kenndaten des Prozesses. The correction signal generator 18 also includes a substitution circuit 64 to substitute the next combination of characteristics with the current combination the same characteristics of the process.
Bei der Substitutionsschaltung 64 sind die Eingänge 65 an den Ausgang der logischen UND-Schaltung 62 und der Ausgang an den Eingang 66 der Schaltung 45 zur Zuordnung der entsprechenden Gewichtungsfaktoren zu den Kenndatensätzen angeschlossen. In the case of the substitution circuit 64, the inputs 65 are at the output the logical AND circuit 62 and the output at the input 66 of the circuit 45 for assigning the corresponding weighting factors to the characteristic data sets connected.
Der Korrektursignalgeber 18 weist ferner einen Substitutionszähler 67, dessen Eingang 68 mit dem Ausgang der Substitutionsschaltung 64 verbunden ist, sowie eine Vergleichsschaltung 69 zum Vergleich der vorgegebenen Substitutionszahl mit der gemessenen Substitutionszahl auf. Bei dieser Vergleichsschaltung 69 ist der Eingang 70 an den Ausgang des Substitutionszählers 67 angeschlossen, während ihrem Eingang 71 ein Signal zugeführt wird, das der vorgegebenen Substitutionszahl entspricht. Der Ausgang der Vergleichsschaltung 69 ist über einen Schalter 72 mit dem Eingang 73 der Schaltung 44 zur Auswahl von Gewichtungsfaktoren der Kenndaten verbunden. The correction signal generator 18 also has a substitution counter 67, whose input 68 is connected to the output of the substitution circuit 64, and a comparison circuit 69 for comparing the predetermined substitution number with the measured substitution number. In this comparison circuit 69 is the input 70 connected to the output of the substitution counter 67, while a signal is fed to its input 71 which corresponds to the predetermined substitution number is equivalent to. The output of the comparison circuit 69 is via a switch 72 with the input 73 of the circuit 44 for selecting weighting factors of the characteristic data tied together.
Zur Erweiterung des Funktionsbereichs ist das erfindungsgemäße System mit einer Einheit 74 (Fig. 2) zur integrierten Bewertung des Zustands der Mikroorganismenpopulation ausgestattet, deren Eingang 75 mit dem Ausgang der Recheneinrichtung 12 und deren Ausgang mit dem Eingang 76 eines Mehrkanalkorrelators 77 verbunden sind. Die Eingänge 78 des Mehrkanalkorrelators 77 liegen an den Ausgängen der Geber 1, während seine Ausgänge an einen Extremwertregler 79 angeschlossen sind. Die Ausgänge des Extremwertreglers 79 sind mit dem Steuerpult 3 verbunden. The system according to the invention is used to expand the functional area with a unit 74 (FIG. 2) for the integrated assessment of the condition of the microorganism population equipped, the input 75 with the output of the computing device 12 and their Output are connected to the input 76 of a multi-channel correlator 77. The entrances 78 of the multi-channel correlator 77 are at the outputs of the transmitter 1, while its Outputs are connected to an extreme value controller 79. The outputs of the extreme value controller 79 are connected to the control panel 3.
Die Einheit 74 enthält ihrerseits einenj-Quadrierer 80 (Fig. 7), dessen Eingang 8t ån.den.Äusgang der Vergleichs schaltung 82 und deren Ausgang an einen Summierer 83 angeschlossen sind, zu dem auch eine Speichereinrichtung 84 gehört. Den Eingängen 85 und 86 werden die laufenden und die vorgegebenen Werte der entsprechenden Zustandskenndaten zugeführt. Am Ausgang des Summierers 83 erscheint ein Signal, das der integrierten Bewertung des Zustands der Mikroorganismenpopulation entspricht. The unit 74 in turn contains a j-squarer 80 (FIG. 7), whose input 8t ån.den.Äusgang of the comparison circuit 82 and its output a summer 83 are connected, to which also a memory device 84 heard. The current and the preset values are fed to inputs 85 and 86 the corresponding status data supplied. At the output of the summer 83 appears a signal that the integrated assessment of the state of the microorganism population is equivalent to.
Das oben erläuterte Beispiel des erfindungsgemäßen Systems betrifft die Prozeßsteuerung bei der Hefezüchtung. Ein ähnliches System kann jedoch auch zur Steuerung der Kultivierung beliebiger anderer Mikroorganismen, zB von höheren Pilzen, herangezogen werden. The example of the system according to the invention explained above relates to the process control in yeast cultivation. However, a similar system can also to control the cultivation of any other microorganisms, for example higher ones Mushrooms.
In diesen Fällen enthält die Recheneinrichtung die Abbildungseinheit 25 zur Erzeugung mikroskopischer Abbildungen der Mikroorganismenpopulation sowie eine Einheit 87 (Fig. 8) zur Bestimmung des Pilzfadendurchmessers, eine Einheit 88 zur Bestimmung der Verteilungsfunktion der Helligkeitsamplituden des Cytoplasmas bei jedem abgetasteten Pilzfaden sowie eine Einheit 89 zur Ermittlung des Verhältnisses der Fläche der Lipideinschlüsse zur Pilzfadenfläche. Die Ausgänge der Einheiten 87, 88, 89 sind mit der Abbildungseinheit 25 verbunden. In these cases, the computing device contains the mapping unit 25 for generating microscopic images of the microorganism population and a unit 87 (FIG. 8) for determining the diameter of the mushroom thread, a unit 88 to determine the distribution function of the brightness amplitudes of the cytoplasm for each scanned mushroom thread and a unit 89 for determining the ratio the area of the lipid inclusions to the fungal thread area. The outputs of the units 87, 88, 89 are connected to the imaging unit 25.
Die Baueinheiten und Geber des erfindungsgemäßen Systems können in beliebiger bekannter Weise ausgeführt werden, auch können bereits fertig verfügbare Baueinheiten verwendet werden. The units and donors of the system according to the invention can be in can be carried out in any known manner, including those that are already available Building units are used.
Das erfindungsgemäße System ist nicht auf die erläuterten und dargestellten Baueinheiten und Geber beschränkt, sondern umfaßt auch alle Modifizierungen und Ausführungsvarianten im Rahmen des Erfindungskonzepts. The system according to the invention is not limited to the ones explained and illustrated Building units and donors but also includes all modifications and design variants within the scope of the concept of the invention.
Das erfindungsgemäße System arbeitet wie folgt: Der Betrieb beginnt mit dem Lernbetrieb, wozu der Schalter 22 in die neutrale Stellung gebracht wird. Dem Steuerpult 3 und dem Speicher 14 werden Daten von den zur Überwachung der physikalisch-chemischen Parameter vorgesehenen Geber 1, von der Recheneinrichtung 12 sowie von der Eingabeeinrichtung 4 zugeführt. Aufgrund dieser Daten wird am Steuerpult 3 entschieden, einige Bereiche der mit dem Einstellblock 10 vorgegebenen Parameter zu ändern. Größe und Vorzeichen dieser Änderungen der Zufuhr der in den Fermenter 2 geleiteten Komponenten, die diese Parameter beeinflussen, gelangen vom Steuerpult 3 in den Speicher 14 und werden dort auf einer 'Seite', dh in einer Gruppe von Kenndatensätzen, neben den Daten der Geber 1, der Recheneinrichtung 12 und der Eingabeeinrichtung 4 aufgezeichnet, die eine Entscheidung zur Parameteränderung betrifft. Wenn sich die Entscheidung als richtig erweist, bleiben die von den Gebern 1, der Recheneinrichtung 12 und der Eingabeeinrichtung 4 sowie gemäß der Entscheidung eingegebenen Daten im Speicher 14, bei negativer Auswirkung der Entscheidung, dh Verringerung der Ausbeute an Biomasse bzw Herabsetzung der Qualität der Biomasse, werden die Daten im Speicher 14 gelöscht. The system according to the invention works as follows: Operation begins with the learning mode, for which the switch 22 is brought into the neutral position. The control panel 3 and the memory 14 are data from the monitoring of the physico-chemical Parameter provided encoder 1, from the computing device 12 and from the input device 4 supplied. Based on these data, a decision is made at the control panel 3, some areas to change the parameters specified with the setting block 10. Size and sign this changes the supply of the components fed into the fermenter 2, the affect these parameters, get from the control panel 3 in the memory 14 and are there on a 'page', ie in a group of characteristics, next to the data the encoder 1, the computing device 12 and the input device 4 are recorded, which concerns a decision to change parameters. When the decision is made proves to be correct, remain those of the donors 1, the computing device 12 and the input device 4 as well as data entered in the memory according to the decision 14, if the decision has a negative impact, ie a reduction in the biomass yield or a reduction in the quality of the biomass, the data in the memory 14 are deleted.
In diesen Speicherbereich wird auch der Vergrößerungsfaktor der Wirtschaftlichkeitskennzahleneingelesen.The enlargement factor of the profitability indicators is also read into this memory area.
In vorgegebenen Zeitabständen wird der beschriebene Zyklus wiederholt, wobei aus den einzelnen, für den betreffenden Rohstoff, beispielsweise Paraffin, eingespeicherten Speicherbereichen (Seiten) im Speicher 14 ein Informationssatz ('Buch') zusammengestellt wird.The cycle described is repeated at specified time intervals, being from the individual, for the concerned Raw material, for example Paraffin, stored memory areas (pages) in the memory 14 a set of information ('Book') is compiled.
Hierzu ist zu bemerken, daß die Nullwerte der Komponentenänderungen und die dabei erhaltenen positiven Ergebnisse ebenfalls in den Speicher 14 eingelesen werden.It should be noted that the zero values of the component changes and the positive results obtained thereby are also read into the memory 14 will.
Beim Lernbetrieb müssen nicht spezielle Bedingungen für Prozeßabweichungen vom Sollbetrieb vorgegeben werden, da eben real ablaufende Prozesse behandelt werden. Nach Beendigung des Lernbetriebs, der während einer Zeit t (mehrere Wochen oder Monate lang) durchgeführt wird, erfolgt die mathematische Verarbeitung der erhaltenen Ergebnisse (Wahl der Metrik, der Gewichtungsfaktoren udgl). Dann wird der Schalter 22 in die Stellung I gebracht, worauf das System halbautomatisch wie folgt beratende Funktion übernimmt: Die von den Gebern 1, der Recheneinrichtung 12 und der Eingabeeinrichtung 4 laufend gelieferten Daten (Kenndaten des Prozesses) gelangen in den Korrektursignalgeber 18, in dem sie nach einem Algorithmus zur Zeichenerkennung mit den auf den Seiten des Speichers 14 neben den entsprechenden Entscheidungen gespeicherten Daten verglichen werden. Der Korrektursignalgeber 18 wählt aus dem Speicher 14 die auf einer Seite des Buchs für den betreffenden Rohstoff abgespeicherten Daten aus, die den laufenden Prozeßdaten am nächsten kommen. Dieser Seite wird die vorher eingelesene positive Entscheidung zur Änderung der vom Einstellblock 10 eingegebenen Werte entnommen. In the learning mode, there are no special conditions for process deviations are specified by the target operation, since real processes are dealt with. After the end of the learning operation, which lasts for a time t (several weeks or Months), the mathematical processing of the received Results (choice of metric, weighting factors, etc.). Then the switch 22 brought into position I, whereupon the system semi-automatically advises as follows The following functions are performed by the encoders 1, the computing device 12 and the input device 4 continuously supplied data (characteristic data of the process) enter the correction signal generator 18, in which they search for a character recognition algorithm with the on the pages of the memory 14 compared to the corresponding decisions stored data will. The correction signal generator 18 selects from the memory 14 the one on one side of the book for the raw material concerned from the stored data, which the current Process data come closest. This page will be the previously read positive Decision taken to change the values entered by setting block 10.
Wenn das System im Beratungsbetrieb befriedigend arbeitet, wird der Schalter 22 in die Stellung II (automatischer Betrieb) geschaltet. Als befriedigend gilt dabei ein Betrieb des Systems, bei dem die Ausführung der Systembefehle (Beratungsbetrieb) eine Wirtschaftlichkeitskennzahl ergibt, die nicht kleiner ist als die auf der entsprechenden Speicherseite eingelesene Wirtschaftlichkeitskennzahl. Wenn die Wirtschaftlichkeitskennzahl größer ist als die im Speicher vorliegende, wird die vorher gespeicherte Seite gelöscht, und für die neue Wirtschaftlichkeitskennzahl werden neue Daten und die betreffenden Entscheidungen eingelesen. If the system works satisfactorily in the consulting company, the Switch 22 switched to position II (automatic operation). As satisfactory an operation of the system applies in which the execution of the system commands (consulting operation) results in a profitability figure that is not smaller than the one on the corresponding Economic feasibility figure read in from the memory page. If the profitability figure is larger than the one in memory, the previously saved page is deleted, and new data and the relevant Reading in decisions.
Wenn sich beim laufenden Kultivierungsprozeß eine Situation (dh eine Kenndatenkombination) ergibt, die von allen beim Lernbetrieb vorgekommenen Kombinationen stark abweicht, liefert das System im Beratungsbetrieb eine Absage, dh gibt keine Empfehlungen zur Prozeß korrektur, beispielsweise zur Änderung der Zufuhrmengen. In diesem Fall wird das Korrektursignal einer Korrelations- und Extremwertregelungsschleife entnommen, die wie folgt arbeitet: Aufgrund der in der Recheneinrichtung 12 berechneten morphologischen Kennwerte liefert die zur Berechnung der integrierten Bewertung vorgesehene Einheit 74 eine Bewertung Q des Zustands der Mikroorganismen, beispielsweise das quadratische Mittel der Abweichung der jeweiligen morphologischen Kennwerte von den Sollwerten. Die Q-Werte gelangen zu jedem Berechnungszeitpunkt zum Eingang des Mehrkanalkorrelators 77. Dem anderen Eingang 78 des Mehrkanalkorrelators 77 werden die Daten der Geber 1 und die chemischen Analysendaten von der Eingabeeinrichtung 4 zugeführt. Wenn eine Prozeßabweichung beispielsweise infolge verborgener, nichtkontrollierbarer Störungen auftritt, ändert sich die integrierte Bewertung des Zustands der Mikroorganismen. Der Q-Wert wird größer, und an einem oder mehreren Ausgängen des Mehrkanalkorrelators 77 tritt ein Signal mit auf, das einem der kontrollierbaren und dem Q-Wert korrelierenden Parameter (oder mehreren Parametern) entspricht. Das Signal des Mehrkanalkorrelators 77 wird einem Extremwertregler 79 zugeführt, der diesen bzw diese Parameter so lange ändert, bis das Ausgangssignal des Mehrkanalkorrelators 77 kleiner als eine im voraus vorgegebene kleine Größe wird.If a situation (i.e., a Characteristic data combination) gives the results of all combinations that occurred during the learning operation deviates significantly, the system delivers a rejection in the consulting company, ie there is no Recommendations for correcting the process, for example changing the feed quantities. In this case, the correction signal becomes a correlation and extreme value control loop taken, which works as follows: On the basis of the calculated in the computing device 12 The morphological parameters are used to calculate the integrated evaluation provided unit 74 an assessment Q of the condition of the microorganisms, for example the root mean square of the deviation of the respective morphological parameters of the setpoints. The Q values arrive at the input at each calculation time of the multi-channel correlator 77. The other input 78 of the multi-channel correlator 77 will the data from sensors 1 and the chemical analysis data from the input device 4 is supplied. If there is a process deviation, for example as a result of hidden, uncontrollable interference occurs, the integrated changes Assessment of the condition of the microorganisms. The Q value gets bigger, and at one or more outputs of the multi-channel correlator 77 occurs with a signal that one of the controllable parameters correlating to the Q-value (or several Parameters). The signal from the multi-channel correlator 77 is sent to an extreme value controller 79, which changes this or these parameters until the output signal of the multi-channel correlator 77 is smaller than a predetermined small size will.
Im folgenden wird die Funktion einzelner Baueinheiten des erfindungsgemäßen Systems näher erläutert. The following is the function of individual units of the invention Systems explained in more detail.
In vorgegebenen Zeitabständen werden dem Fermenter 2 Proben entnommen, die mit dem Abtastmikroskop 11 analysiert werden. 2 samples are taken from the fermenter at specified time intervals, which are analyzed with the scanning microscope 11.
Die Abbildung wird zeilenweise in einer vorgegebenen Schrittfolge und mit einer entsprechenden Sonde abgetastet. Die vom Abtastmikroskop 11 gelieferte Zahlenmatrix von Helligkeitsamplituden der Abbildung der Mikroorganismensuspension, beispielsweise von Hefezellen, wird in der zur Berechnung der morphologischen Kennwerte bestimmten Recheneinrichtung 12 analysiert, in der die Koordinaten von Konturen der Bildelemente (Mikroben, Lipideinschlüsse, Vakuolen, Paraffintropfen) ermittelt werden; nach diesen Daten werden die Abmessungen und die Form der Zellen, der Prozentgehalt an knospenden Zellen, das Verhältnis der Vakuolenfläche zur Zellenfläche, das Verhältnis der Fläche der Lipideinschlüsse zur Zellenfläche, die Verteilungsfunktionen (und die auf ihrer Basis ermittelten Werte der Anfangsmomente) der Helligkeitsamplituden des Cytoplasmas für jede Zelle sowie für alle Zellen und Paraffintropfen im Abtastfeld berechnet. The figure is displayed line by line in a predefined sequence of steps and scanned with an appropriate probe. The one supplied by the scanning microscope 11 Number matrix of brightness amplitudes of the image of the microorganism suspension, from yeast cells, for example, is used in the calculation of the morphological parameters certain computing device 12 analyzed in which the coordinates of contours of the picture elements (microbes, lipid inclusions, vacuoles, paraffin droplets) will; according to this data will be the dimensions and shape of the Cells, the percentage of budding cells, the ratio of the vacuole area to the cell area, the ratio of the area of the lipid inclusions to the cell area, the distribution functions (and the values of the initial moments determined on their basis) the brightness amplitudes of the cytoplasm for each cell as well as for all cells and Paraffin drops calculated in the scanning field.
Die Recheneinrichtung 12 arbeitet bei allen drei Betriebsarten des Systems, dh beim Lernbetrieb, beim Erkennungsbetrieb (Klassierungsbetrieb) und beim Korrelations- und Extremalbetrieb, in gleicher Weise. The computing device 12 works in all three operating modes of the System, ie in the learning mode, in the recognition mode (classification mode) and in the Correlation and extremal operation, in the same way.
Beim Lernbetrieb spielt der Speicher 14 die Hauptrolle. Er enthält eine Anzahl N vorher eingespeicherter Kenndatensätze, von denen jeder einer der möglichen Kombinationen von Werten an den Steuereingängen entspricht. Dabei wird vorausgesetzt, daß ein und dieselbe Entscheidung bei verschiedenen, aber einander nahekommenden Prozeß zuständen getroffen werden kann, die durch die Kenndaten charakterisiert sind. In the learning mode, the memory 14 plays the main role. It contains a number N of previously stored identification data records, each of which is one of the possible combinations of values at the control inputs. It will assuming that one and the same decision in different but each other approaching process states can be met, which are characterized by the characteristic data are.
Die Kenndatensätzen werden beim Normalbetrieb des von der Bedienungsperson gesteuerten Fermenters 2 gebildet. In dem Zeitpunkt, in dem die Ausbeute größer wird oder sich im Vergleich zum vorhergehenden Zeitpunkt nicht ändert ( x x a p) und der Gehalt an Restsubstrat kleiner ist als der durch die Qualität des Endprodukts zugelassene Wert, werden alle Kennwerte des Prozeßzustands, dh die morphologischen Kennwerte, die Signale der Geber 1 und die Ergebnisse der chemischen Analyse, über die UND-Schaltung 39 in den Kenndatensatz der N Sätze eingebracht, der der Eingangskombination im Zeitpunkt vor der Leistungserhöhung entspricht. Dazu werden die Prozeßzustandskenndaten von der UND-Schaltung 38 auf den Wähler 90 des Umschalters 36 gegeben. Dieser wird durch Signale gesteuert, die von der Bedienungsperson aufgrund ihrer Erfahrung geändert werden. Der Wähler 90 wird abwechselnd an jede Vergleichs schaltung 35 angeschlossen, wobei auf einen Eingang der angeschlossenen Vergleichs schaltung 35 Signale von den Einheiten 34 für entsprechende Kenndatensätze gegeben werden. Der Wähler 90 bleibt bei der Vergleichsschaltung 35 stehen, deren Ausgangssignal minimal ist, dh, wenn die von der Bedienungsperson eingestellten Eingangssignale mit einer Kombination der in den N Kenndatensätzen abgespeicherten Signale annähernd übereinstimmen. Über den Wähler 90 werden auch die Zustandskenndaten dorthin zugeführt. The identification data records are used by the operator during normal operation controlled fermenter 2 formed. At the time when the yield is greater becomes or does not change compared to the previous point in time (x x a p) and the content of residual substrate is less than that due to the quality of the end product approved Value, all characteristic values of the process state, i.e. the morphological characteristic values, the signals from transmitter 1 and the results of the chemical analysis via the AND circuit 39 in the characteristic data record of the N records, which corresponds to the input combination in the Time before the increase in performance. The process status data are used for this purpose given by the AND circuit 38 to the selector 90 of the switch 36. This one will controlled by signals changed by the operator based on their experience will. The selector 90 is alternately connected to each comparison circuit 35, wherein at an input of the connected comparison circuit 35 signals from the units 34 are given for corresponding characteristic data records. The voter 90 stops at the comparison circuit 35, the output signal of which is minimal, that is, when the input signals set by the operator with a combination of the signals stored in the N characteristic data sets approximately match. Above the selector 90 is also supplied with the status characteristics.
Nach einer genügend langen Lernzeit werden mit der zur Auswahl der Gewichtungsfaktoren bestimmten Schaltung 44 die Gewichtungsfaktoren gewählt und den entsprechenden Kenndaten zugeordnet. Damit wird das System zur (mit der Klassifizierung erfolgenden) Steuerung im Beratungsbetrieb vorbereitet. After a long enough learning period, you will be asked to select the Weighting factors determined circuit 44 the weighting factors selected and assigned to the corresponding characteristic data. The system thus becomes (with the classification prepared) control in the consulting company.
Das erfindungsgemäße System arbeitet im Beratungsbetrieb wie folgt: Die dem Zustand des Kultivierungsvorgangs entsprechenden Signale der Geber 1, der Recheneinrichtung 12 und der Eingabeeinrichtung 4 gelangen zur Schaltung 45, die zur Zuordnung der Kenndaten des jeweiligen Prozeßzustands zu einem der im Speicher 14 abgespeicherten Kenndatensätze dient. Diese Zuordnung (Klassifikation) erfolgt nach einem bekannten Zeichenerkennungsalgorithmus. The system according to the invention works in the consulting company as follows: the signals from the transmitter 1, the computing device, corresponding to the state of the cultivation process 12 and the input device 4 reach the circuit 45, which is used to assign the Characteristic data of the respective process status for one of the stored in memory 14 Characteristic data sets are used. This assignment (classification) is based on a known one Character recognition algorithm.
Näch der Wahl einer dem jeweiligen Prozeß zustand am nächsten kommenden Prozeßzustandscharakteristik, die beim Lernbetrieb durch bekannte Eingangsgrößen dieses Zustands eingegeben wurde, liefert die Zuordnungsschaltung 45 diese steuerbaren Größen an die zur Korrektur der eingestellten Parameterwerte bestimmte Korrekturschaltung 48, in der die vorher eingestellten steuerbaren Eingangsgrößen durch neue, von der Schaltung 45 erhaltene Größen ersetzt werden. Wenn die vom System ausgegebenen Kennwerte im Zeitpunkt t3 eine Erhöhung der Biomassenausbeute x ohne Verschlechterung der Endproduktqualität, also bei s(t3) C s (o)) bewirken, spricht die UND-Schaltung 62 an, wobei die von den Gebern 1, von der Recheneinrichtung 12 und von der Eingabeeinrichtung 4 abgegebenen Signale zur Substitutionsschaltung 64 geleitet werden, die zur Substitution der nächsten Kenndatenkombination im Kenndatensatz durch die laufende Kombination dient. Dabei wird die nächste Kombination im Speicher 14 gelöscht; an ihre Stelle werden die Kenndaten des laufenden Prozeßzustands eingespeichert. In der Substitutionsschaltung 64 wird dabei ein Substitationsimpuls erzeugt, der zum Substitutionszähler 67 geleitet wird. Next to the selection of a state that comes closest to the respective process Process state characteristic that is determined by known input variables during learning mode this state has been entered, the allocation circuit 45 supplies this controllable Sizes to the correction circuit intended to correct the set parameter values 48, in which the previously set controllable input variables are replaced by new ones from the Circuit 45 obtained sizes are replaced. If the characteristic values output by the system at time t3 an increase in the biomass yield x without worsening the The AND circuit speaks for the end product quality, i.e. at s (t3) C s (o)) 62, with those from the encoders 1, from the computing device 12 and from the input device 4 emitted signals are passed to the substitution circuit 64, the substitution the next characteristic data combination in the characteristic data record through the current combination serves. The next combination in the memory 14 is deleted; in their place the characteristics of the current process status are saved. In the substitution circuit 64 a substitution pulse is generated, the to the substitution counter 67 is directed.
Wenn die Zahl der Substitutionen größer wird als die vorgegebene Zahl, nimmt die Schaltung 44 zur Auswahl der Gewichtungsfaktoren wieder ihren Betrieb auf. When the number of substitutions becomes larger than the specified one Number, the circuit 44 for selecting the weighting factors resumes its operation on.
Von der Korrekturschaltung 48 gelangen die steuerbaren Kennwerte zu den Summierern des Steuersignalgebers 5, in dem die Anzahl der Summierer der Anzahl der zu steuernden Hauptparameter entspricht.The controllable characteristic values arrive from the correction circuit 48 the adders of the control signal generator 5, in which the number of adders of the number corresponds to the main parameters to be controlled.
Jeder Summierer hat drei Eingänge. Dem ersten Eingang werden die vorgegebenen Werte der gesteuerten Parameter des zu erwartenden und unter normalen Bedingungen ablaufenden Prozesses zugeführt. Zum zweiten Eingang jedes Summierers gelangt das Signal des Gebers 1, der die Größe des entsprechenden Parameters des ablaufenden Prozesses mißt. Auf den dritten Eingang jedes Summierers werden Signale von der Korrekturschaltung 48 zur Korrektur der eingestellten Parameterwerte gegeben. Die Ausgangssignale der zum Steuersignalgeber 5 gehörenden Summierer werden den Stellgliedern 6 zugeführt, mit deren Hilfe die Förderung derjenigen Komponente in den Fermenter 2 geregelt wird, die den entsprechenden Prozeßparameter beeinflußt. Each totalizer has three inputs. The first entrance will be the predetermined values of the controlled parameters of the expected and below normal Conditions supplied to the ongoing process. To the second input of each totalizer the signal from encoder 1, which determines the size of the corresponding parameter of the the ongoing process. Signals are sent to the third input of each summer given by the correction circuit 48 for correcting the set parameter values. The output signals of the control signal generator 5 belonging to the summers Actuators 6 supplied, with the help of which the promotion of that component in the fermenter 2 is controlled, which influences the corresponding process parameters.
Beim erfindungsgemäßen System stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, wenn die Kennwerte des ablaufenden Prozesses mit den Kenndaten des genormten, dh erwünschten, im obigen Sinne optimalen Prozesses übereinstimmen, der auf der positiven Erfahrung der Bedienungsperson beruht. A state of equilibrium arises in the system according to the invention if the characteristic values of the running process match the characteristics of the standardized, ie desired process, optimal in the above sense, match that of the positive operator experience.
Zu erwähnen ist in diesem Zusammenhang, daß die integrierte Bewertung des Zustands der Mikroorganismen in der Recheneinrichtung 12 bestimmt wird, auf deren Vergleichsschaltung 82 abwechselnd Ist- und Sollwerte der Zustandsmerkmale gegeben werden. Die resultierenden Differenzwerte gelangen von der Vergleichsschaltung zum Quadrierer 80 und dann zur Speichereinrichtung 84. It should be mentioned in this context that the integrated evaluation the state of the microorganisms in the computing device 12 is determined on their comparison circuit 82 alternating actual and setpoint values of the state features are given. The resulting difference values come from the comparison circuit to squarer 80 and then to memory device 84.
Vom Ausgang der Speichereinrichtung 84 werden die quadrierten Differenzwerte dem Summierer 83 zur Berechnung der als Quadratsumme der Differenzwerte oder als ihre Modul summe ausgedrückten integrierten Bewertung zugeführt, die zum Eingang des Mehrkanalkorrelators 77 übertragen wird. The squared difference values are obtained from the output of the storage device 84 the summer 83 for calculating the sum of squares of the difference values or as their module sum expressed integrated rating supplied to the input of the multi-channel correlator 77 is transmitted.
Das erfindungsgemäße System liefert somit alle von den Gebern 1 erfaßten quantitativen Unterscheidungsmerkmale des Zustands von Kultivierungsvorgängen sowie morphologische Kennwerte von Mikroorganismen und die Daten der chemischen Analyse. The system according to the invention thus supplies all of the sensors 1 recorded quantitative distinguishing features of the state of cultivation processes as well morphological characteristics of microorganisms and the data of chemical analysis.
Aufgrund der beim Lernbetrieb gesammelten Erfahrungen bei der Steuerung des Kultivierungsvorgangs verringert das erfindungsgemäße System Abweichungen im Prozeßablauf, da die zuvor gemachten Fehler nicht wiederholt werden und somit der Prozeß hinsichtlich der Menge und der Qualität des Endprodukts stabilisiert wird. Das erfindungsgemäße System kann ferner zur Darstellung der Abhängigkeit der morphologischen Kennwerte der Mikroorganismen von den gesteuerten Parametern des Mediums, dh von den Kultivierungsbedingungen benutzt werden. Aufgrund dieser Abhängigkeit kann der Kultivierungsprozeß beim Lernbetrieb verbessert werden. Leerseite Based on the experience gained with the control during the learning operation of the cultivation process, the system according to the invention reduces deviations in the Process flow, since the errors made before are not repeated and thus the Process is stabilized in terms of the quantity and quality of the end product. The system according to the invention can also be used to represent the dependency of the morphological Characteristic values of the microorganisms from the controlled parameters of the medium, ie from the cultivation conditions can be used. Because of this dependency, the The cultivation process in the learning operation can be improved. Blank page
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813139310 DE3139310A1 (en) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | System for controlling the cultivation of microorganisms |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813139310 DE3139310A1 (en) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | System for controlling the cultivation of microorganisms |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3139310A1 true DE3139310A1 (en) | 1983-04-21 |
| DE3139310C2 DE3139310C2 (en) | 1987-04-02 |
Family
ID=6143289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813139310 Granted DE3139310A1 (en) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | System for controlling the cultivation of microorganisms |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3139310A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3525401A1 (en) * | 1985-05-30 | 1986-12-04 | Proton Ag | Measuring device for continuous monitoring of biological or chemical processes by measuring electrochemical values |
| EP0336974A1 (en) * | 1987-10-01 | 1989-10-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cell propagation apparatus |
| EP0340783A2 (en) * | 1988-05-06 | 1989-11-08 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for culturing animal cells, method of culturing thereof and diagnostics of the culture |
| EP0468705A2 (en) * | 1990-07-25 | 1992-01-29 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for investigating and controlling an object |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH618736A5 (en) * | 1974-12-03 | 1980-08-15 | Sick Peter | Continuous process for the cultivation of microorganisms and apparatus for carrying it out. |
| US4250266A (en) * | 1979-12-19 | 1981-02-10 | Honeywell Inc. | Automated micro-organism culture growth and detection instrument |
| AT360939B (en) * | 1976-01-26 | 1981-02-10 | Sick Peter | METHOD AND DEVICE FOR MONITORING AND CONTROLLING PLANTS FOR THE CONTINUOUS CULTURE OF MICROORGANISMS |
-
1981
- 1981-10-02 DE DE19813139310 patent/DE3139310A1/en active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH618736A5 (en) * | 1974-12-03 | 1980-08-15 | Sick Peter | Continuous process for the cultivation of microorganisms and apparatus for carrying it out. |
| AT360939B (en) * | 1976-01-26 | 1981-02-10 | Sick Peter | METHOD AND DEVICE FOR MONITORING AND CONTROLLING PLANTS FOR THE CONTINUOUS CULTURE OF MICROORGANISMS |
| US4250266A (en) * | 1979-12-19 | 1981-02-10 | Honeywell Inc. | Automated micro-organism culture growth and detection instrument |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3525401A1 (en) * | 1985-05-30 | 1986-12-04 | Proton Ag | Measuring device for continuous monitoring of biological or chemical processes by measuring electrochemical values |
| EP0336974A1 (en) * | 1987-10-01 | 1989-10-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cell propagation apparatus |
| EP0336974A4 (en) * | 1987-10-01 | 1990-02-22 | Sumitomo Electric Industries | Cell propagation apparatus. |
| EP0340783A2 (en) * | 1988-05-06 | 1989-11-08 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for culturing animal cells, method of culturing thereof and diagnostics of the culture |
| EP0340783A3 (en) * | 1988-05-06 | 1990-07-18 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for culturing animal cells, method of culturing thereof and diagnostics of the culture |
| US5162204A (en) * | 1988-05-06 | 1992-11-10 | Hitachi, Ltd. | Apparatus and method of culturing and diagnosis of animal cells using image processing |
| EP0468705A2 (en) * | 1990-07-25 | 1992-01-29 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for investigating and controlling an object |
| EP0468705A3 (en) * | 1990-07-25 | 1992-04-15 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for investigating and controlling an object |
| US5403735A (en) * | 1990-07-25 | 1995-04-04 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for investigating and controlling an object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3139310C2 (en) | 1987-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102018125594B4 (en) | SORTING SYSTEM | |
| DE102012219187B4 (en) | System for binary classification of elements of interest in a reproducible process | |
| DE3347607A1 (en) | METHOD FOR CHECKING BANKNOTES | |
| WO1991006392A1 (en) | Process and device for automatic determination of parameters for process control systems with unknown transfer behaviour, in particular for process control systems for resistance spot welding | |
| EP3767403B1 (en) | Machine learning based shape and surface measurement for monitoring production | |
| EP3671632A1 (en) | Image-based maintenance prediction and erroneous operation detection | |
| DE112020003158T5 (en) | Training method for a target acquisition model, method and device for characterizing the data | |
| CH701958B1 (en) | A method for operating a measuring point and measuring point. | |
| EP1523735A1 (en) | Method for adjusting a banknote processing machine | |
| EP0815397B1 (en) | Process and device for regulating the combustion in a steam generation facility | |
| DE102020107179A1 (en) | METHOD OF DISPLAY, USER INTERFACE UNIT, DISPLAY DEVICE, AND TEST DEVICE | |
| DE102020101490A1 (en) | Sensor system and method | |
| DE102021002682A1 (en) | Procedure for quality control during welding | |
| DE102008045840B4 (en) | Method for operating a process measuring point | |
| DE19647623A1 (en) | Data processing device | |
| DE3139310A1 (en) | System for controlling the cultivation of microorganisms | |
| WO2020025174A1 (en) | Method and device assembly for providing a medium used in the production of a biopharmaceutical product | |
| DE4331018C2 (en) | Procedure for the evaluation of blood samples | |
| DE4439505A1 (en) | Process for designing a fuzzy controller | |
| DE102020210595A1 (en) | System and method for monitoring states of components of a microscope | |
| DE3603920A1 (en) | METHOD FOR RECORDING OR DISPLAYING IMAGES CREATED BY ELECTROPHORESIS | |
| DE10253822A1 (en) | Sensors, for monitoring the production of paper/cardboard webs, are given an on-line calibration, using laboratory measurement data which generate calibration software to correct sensor measurements | |
| DE102019206049A1 (en) | Detection and elimination of noise in labels of learning data for trainable modules | |
| DE102021100531B3 (en) | Apparatus for controlling a process and associated control method | |
| DE2741940C2 (en) | Device for carrying out aerobic fermentations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |