發(fā)酵崗位操作人員及技術(shù)人員負(fù)責(zé)按照程序要求完成發(fā)酵全過(guò)程各項(xiàng)參數(shù)的記錄、備份保管、復(fù)核。計(jì)量技術(shù)人員負(fù)責(zé)對(duì)發(fā)酵電腦參數(shù)顯示單元進(jìn)行常規(guī)的校正和校驗(yàn)，并保證發(fā)酵控制系統(tǒng)的正確操作。通常情況下，發(fā)酵耀在接種操作完好之后，開始累積計(jì)時(shí)。可以根據(jù)工藝要求規(guī)定每隔一定的時(shí)間，如對(duì)溫度參數(shù)、罐壓參數(shù)、p H 、空氣流量、攪拌轉(zhuǎn)速或頻率、稱重進(jìn)行記錄。除上述參數(shù)外，還可以包括檢測(cè)中間過(guò)程的一些重要參數(shù)（如菌體濃度、糖、氮、磷濃度和生產(chǎn)效價(jià)等），根據(jù)工藝要求及時(shí)取樣檢測(cè)并記錄完整。

利用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜的發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)、在線分析和實(shí)施過(guò)程的優(yōu)化控制越來(lái)越受到人們的極大關(guān)注。本控制系統(tǒng)采用多種傳感器在線檢測(cè)發(fā)酵過(guò)程的溫度、pH值、溶氧量以及攪拌轉(zhuǎn)速等參數(shù)，并在上位機(jī)（PC）中對(duì)所檢測(cè)到的參數(shù)值進(jìn)行在線顯示和分析，同時(shí)通過(guò)PLC梯形圖程序?qū)崟r(shí)控制各執(zhí)行器的動(dòng)作從而達(dá)到控制發(fā)酵過(guò)程的目的。此外，當(dāng)各參數(shù)值超過(guò)警戒值或產(chǎn)生過(guò)量泡沫時(shí)，本系統(tǒng)還具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，能實(shí)現(xiàn)更直觀地觀測(cè)到發(fā)酵罐中各參數(shù)變化過(guò)程，從而更準(zhǔn)確有效地對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以期為發(fā)酵工業(yè)的自動(dòng)化控制提供參考。

面對(duì)生物反應(yīng)工程的發(fā)展，生物反應(yīng)過(guò)程的參數(shù)測(cè)量、自動(dòng)控制、優(yōu)化操作與控制、在線監(jiān)控成為生物反應(yīng)工業(yè)工程發(fā)展中面臨的重要問(wèn)題。另一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展為測(cè)量、分析、反饋控制、在線監(jiān)測(cè)生化工程提供了先進(jìn)的自動(dòng)化工具

生物反應(yīng)過(guò)程參數(shù)的在線監(jiān)控 生物反應(yīng)過(guò)程參數(shù)的在線監(jiān)控是生物反應(yīng)工程至關(guān)重要的一個(gè)部分。發(fā)酵類生物反應(yīng)器及其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖[1]如圖1所示。 由于發(fā)酵過(guò)程內(nèi)部機(jī)理非常復(fù)雜，影響因素多，各因素參數(shù)之間相互作用，更增加了過(guò)程的復(fù)雜性。迄今為止，常見(jiàn)的生物發(fā)酵設(shè)備，檢測(cè)的參數(shù)有溫度、壓力、pH值、溶氧、轉(zhuǎn)速、空氣流量、泡沫、液位、 尾氣中的氧氣和二氧化碳等，能夠控制的參數(shù)(功能)有溫度、pH值、溶氧、轉(zhuǎn)速、壓力、空氣流量、消泡、液位、補(bǔ)料、滅菌等，大多采用常規(guī)調(diào)節(jié)方法進(jìn)行控制。事實(shí)上，由于發(fā)酵過(guò)程的復(fù)雜性和現(xiàn)場(chǎng)工程的限制性，試圖通過(guò)系統(tǒng)辨識(shí)建立被控變量與控制手段之間的傳遞函數(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)解耦的方法往往并不理想[2]。 在發(fā)酵過(guò)程中，完全自動(dòng)化的在線監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)的發(fā)展是非常重要的。發(fā)酵中，在線監(jiān)測(cè)培養(yǎng)基和產(chǎn)品濃度通常是比較困難。由于要防止傳感器污垢，并且原位消毒滅菌較難，發(fā)酵罐中所使用的傳感器有所限制。與生物傳感器相比，HPLC系統(tǒng)有利于同時(shí)分析發(fā)酵液中的多種組成成分。國(guó)外用于監(jiān)測(cè)產(chǎn)物和次要產(chǎn)物青霉素以及頭孢菌素的在線HPLC系統(tǒng)已發(fā)展成熟。