中国丽5L发酵罐说明书.doc

尊敬的用户：首先感谢您选择了中国丽产品，我们将以优质的产品、周到的服务，竭尽全力为您服务，与此同时也请您在使用前务必仔细阅读本操作说明书。重要事项1. 灭菌前应检查蒸汽发生器，保证该输出压力在0.20.35MPa（蒸汽发生器压力表显示值）。2. 灭菌过程中应监视罐内压力,确保该压力0.15MPa。3. 发酵前应检查、调整空压机输出压力或气源压力,保证该压力0.2MPa。4. 泡沫、液位、水位电极以及白色绝缘体每23个批次需清洗掉表面污垢。5. DO、pH电极的使用保养必须按要求进行，否则极易损坏。6. 所有O型圈在第一次使用前必须涂抹一层薄薄的硅脂，使用23个月后，必须重新涂抹。有缺陷的O型圈不能使用。7. 所有电器装置严禁进水、受潮、受污染。灭菌时在pH、DO电极的接插件处要加保护套或牛皮纸以防蒸气受潮损坏电极。8. 灭菌完毕，由于开始时搅拌轴、机械密封及顶盖的温度较高，水汽不易凝聚到机械密封系统，高速搅拌会造成机械密封尖叫，导致降低机械密封寿命，为此要求在灭菌完后一小时内先进行低速运行（100转以下），等顶盖温度降至常温时再设置到要求的速度。9. 本仪器使用的电源必须有良好的接地和足够的功率。以免发生危害。10. 任何问题，敬请按以下方法联系：上海高机生物工程有限公司地 址 ：上海市浦东康桥东路1365弄16号邮政编码 ：201319电 话 ：68183213/68183215/68183216传 真 址 ：WWW. 电子邮件 ：目 录1 系统概述31.1产品特点和用途31.2使用环境和工作条件41.3 主要技术性能指标42 罐体系统组成与设备安装52.1 BIOF生物发酵罐系统52.2控制电箱62.3 罐体系统62.3.1 恒温座62.3.2 灭菌罩62.3.3 管阀系统62.3.4 辅助设备72.3.5 系统安装73 发酵罐电气系统73.1 开机和关机73.2 系统程序功能73.2.1上位机操作说明73.2.2触摸屏操作说明164 发酵准备工作与设备检查224.1 罐体、罐盖224.2 管阀系统224.3 电气控制系统224.4 辅助设备225 灭菌235.1 灭菌准备工作235.2灭菌255.3 灭菌过程注意事项256 开车与培养266.1 开车运行准备工作266.2 控制参数设置与运行266.3 接种培养266.4 取样与放料（见图6-1）277 发酵罐的清洁保养方法277.1 清洗工作277.2 试车287.3 发酵罐待用288 检查维护288.1 日常检查维护288.2 定期检查维护289 常见故障与排除方法2910 电极的使用和维护301 系统概述1.1产品特点和用途BIOF-6000A控制系统由上位机、2004版发酵控制软件、现场控制器（BIOF-6000A/shg）、传感器和各执行元件组成。上位机可以用工业控制计算机或普通台式计算机，windows2000操作系统作为平台。 现场控制器BIOF-6000A/shg，是以Rabbit控制芯片做为核心的3010 V3.02为主板，具有11路A/D转换通道、8路D/A通道、24路开关量输入，16路开关量输出。现场操作界面采用台湾产easy view 5.7”或10.4”触摸屏。这样的设计结构和选件，主要是进一步提高系统的可靠性能，不会因为上位机的系统受到病毒、或windows2000操作系统等问题而影响发酵生产。因为，BIOF-6000A/shg是一种嵌入式结构，他的主要特点是稳定性高、可靠性好，嵌入的软件不可能受到外界病毒的破坏，操作系统符合工业控制要求。它与上位机通过以太网联接。在不与上位机联机时，发酵控制运行由现场控制器决定；当与上位机联机时，可以按上位机的控制命令运行，现场控制器服从于上位机。当上位机发生故障时，发酵运行又会自动切入到现场控制器。2006版发酵控制软件是基于“组态王”平台的控制软件，它可实现的功能如下：l 可控制搅拌速度、罐内介质的温度、pH值、DO值、罐内压力*、通气流量*；l 灭菌时自动控温*；l 具备CO2检测*、O2检测*、氧化还原检测*、发酵液重量检测*、发酵液液位高度*、电导率检测*；l 可设定温度、转速、pH值、DO值、罐内压力*、通气流量*的上、下限并具备超限报警功能；l 具备超液位报警和自动补液功能，具备超泡位报警和自动添加消泡剂功能；l 所有报警事故可记录查阅；l 速度、温度、pH值、DO值、压力*、流量*等都能设定为自动、手动及关闭状态；l 每个参数有PID调节过程显示，如设定值，实时值，PID设定值，上下限位值，曲线显示，手动/自动切换，在线设定等；l 各种参数的历史数据和曲线可保存多年（必须有上位计算机才能实现）；l 人机界面友好，可切换十几种监控画面；l 具备补料计量功能*(加入电子秤能实现精确补料计量)；l 系统具备多种关联控制：速度与溶氧的关联控制，补料与溶氧的关联控制，补料与pH值的关联控制等等；l 系统具有运行过程的实时显示、数据记录、数据分析（柱状图、曲线图和批报表）、输出打印、密码管理，中文界面。记录画面可同时显示8根不同曲线，如需要可依次显示更多曲线；l 用网络线可远程监控发酵罐的运行状态*；l 各检测和控制回路的参数可以在画面上在线手动设定和修正，可以进行温度、DO、pH传感器的整定调校，各蠕动泵流量的标定；操作有密码保护功能，密码分为操作员与管理员级密码；l 自动记录发酵罐开机时间，关机时间，自动运行时的停电次数，停电时间，来电时间等；l 软件系统具有自适应能力和自诊断能力；l 现场具有重要参数的大型LED显示器*；显示罐温和罐压-醒目，重要参数一目了然。BIOF-6000A系列发酵罐广泛适用于食品、抗生素、酶制剂、氨基酸、有机酸、食用菌、疫苗、微生物制剂、生物农药、环保等领域，是发酵、生化、生命科学等行业科研、教学的理想设备。注：以上带*号的功能，不属于基本配置功能，需要时必须说明，费用另计。1.2使用环境和工作条件环境温度： 5 35冷却水压力 0.1 0.3 MPa冷却水温度： 5 30（自来水），如果所需发酵温度较低可以加冷水机。 输入空气压力： 小于0.2 MPa（须经干燥、预过滤）输入空气流量： 05 L/min（根据发酵工艺决定）输入蒸汽压力： 0.20.35MPa蒸汽发生器功率： 3KW电源电压及容量： AC 220V10%、50Hz2%、2KW（不含蒸汽发生器的消耗功率）1.3 主要技术性能指标罐体容积： 5升； 最大工作容积：3.5升； 温控范围： 冷却水+6 50；控制精度：0.2，分辨率0.1灭菌温度： 105 130搅拌转速： 50 900rpm；控制精度：0.5最高转速pH 控制： 控制范围：2 12；控制精度：0.02；分辨率0.01DO测量： 0 100%工作罐压： 0.01 0.08 MPa搅拌功率： 200 W加热功率： 1.5KW其他功率： 300W2 罐体系统组成与设备安装2.1 BIOF生物发酵罐系统BIOF生物发酵罐系统如图2-1所示。图2-1 BIOF-6000A系列生物发酵罐系统示意图1电加热器12测温电极（2）24液位电极2测温电极（1）13泡沫电极AQ安全阀3水位电极14pH电极W1溢水阀4补料瓶17测温电极（3）W2排水排汽阀5呼吸过滤器18尾气过滤器S进蒸汽阀6补料蠕动泵19尾气滤水器EW冷却水电磁阀8进气流量计20取样放料装置G气路调节阀9灭菌罩21罐盖P1压力表10进气过滤器22回水管P2压力表11DO电极23恒温水槽2.2控制电箱蠕动泵电 源总开关转 子流量计压力表触摸屏图22 电箱正面图2.3 罐体系统罐身：由硼硅玻璃和不锈钢（316L）加工制成。密封件：机械密封、硅橡胶“O”型圈。2.3.1 恒温座恒温座（参见图2-1）由不锈钢座、1加热器、2测温电极、3水位电极等组成。2.3.2 灭菌罩灭菌罩（参见图2-1）由不锈钢罩体、AQ安全阀、P2压力表、17测温电极（3）等组成。2.3.3 管阀系统管阀系统（参见图2-1）由EW冷却水电磁阀、W1溢流水阀、W2排水排汽阀、S进蒸汽调节阀、G-气路调节阀、不锈钢管路、优质胶管、接头等组成。2.3.4 辅助设备由空气压缩机、蒸汽发生器、高压灭菌锅等组成。辅助设备属于选购设备。2.3.5 系统安装发酵罐应安装在通风良好、空气洁净的房间, 房间内应经常消毒。将罐体与控制电箱放置在平整桌面上，调节支撑脚确保水平与垂直度。连接进水、排水、空气进气管，并用卡箍固定挟紧，进水端要加水过滤器。将搅拌电机、pH电极、DO电极、CO2检测电极、泡沫电极、测温电极、水位电极、加热器、电磁阀的电缆接头连接好。接插好黄绿接地线，保证罐体有良好的接地。3 发酵罐电气系统3.1 开机和关机上位机电源和加热器、搅拌电机、蠕动泵（包括电磁阀）等的电源开关是分开安装的，如果不要求这些执行元件动作，相应的电源开关（在机箱内）可以关闭，也可以关掉机箱前面的红色主控开关，在此情况下，上位机仍可以开机运行，但不能驱动执行机构。如果要求这些执行元件动作，则相应的电源开关应打开，特别是搅拌电机的电源必须在发酵程序运行前打开，要不然会造成飞车，损毁搅拌系统。 关机时必须先退出程序的执行，再切断主控电源。3.2 系统程序功能3.2.1上位机操作说明BIOF-6000A型嵌入式发酵控制系统（以下简称6000A系统），是本公司在2000型和6000型基础上推出的嵌入式版本，其数据控制精度和工作稳定性有了很大的提高，以多年的大生产型发酵工程和大型实验室工程为实践所积累的经验，6000A系统使用更高级的控制算法和更完善的系统保护策略，不但能更好、更有效地控制发酵参数，更从软件角度避免多种软、硬件故障的发生。系统首页l 在没有登陆系统前，当前用户信息显示为：“无”，用户没有权限使用本软件l 需要登陆，点击“登陆”用户名：操作员密码：100低级权限用户名：管理员密码：500高级权限l “锁定” 注销当前用户，使软件保持锁定状态，避免误操作l “退出” 关闭本软件l 登陆，后您可以选择“发酵管理”或者“灭菌管理”l 为防止操作人员遗忘注销操作权限，系统默认在登陆时间最长4小时后，将自动注销 l 密码管理，提供改变管理员和操作员登陆密码的功能，可以定制由管理员更改密码或者由登陆人自行修改密码l 本软件默认为管理员和操作员两个用户，不同的用户拥有不同的操作权限，通常分配给管理员更高的权限来更改部分重要的数据和使用部分关键的功能，而对于操作员，只提供正常生产所需要的常规的操作权限。l 调试功能，通常只在工程调试中使用，在设备调试完成后一般不再使用，除非在设备通讯或软件功能出现问题时才会使用，擅自进入调试画面操作可能会对软件造成不必要的损害（本软件一般不向客户提供此画面操作权限）登陆画面（选择用户名和输入密码）提供“软键盘”功能也可以用普通键盘输入画面导航条l 管理切换到主管理画面l 运转切换到模拟图画面l 转速切换到转速管理画面l 温度切换到温度管理画面l pH切换到pH管理画面l DO切换到DO管理画面l 报警切换到报警管理画面，显示历史报警记录l 曲线切换到总曲线显示画面，同时显示全部曲线l 蠕动泵 切换到蠕动泵管理l 调试 切换到调试界面主管理画面l 报警显示当被检测的数据大于上限或小于下限时，报警灯处于闪烁状态只有在相应的子控制开关打开后，报警功能才有效l 控制执行子控制开关，打开后就可以根据设定参数进行自动控制 只有在打开发酵开关后，温度、转速类的子控制开关才能打开l 电极校正高精度电极自动计算校正功能l 蠕动泵设置蠕动泵复杂功能设定l 罐体开关罐体开关是发酵罐工作的表示，打开罐体开关后才能进行发酵或灭菌l 发酵开关由于发酵和灭菌不能同时进行，所以打开发酵开关，灭菌自动关闭l 转速设定搅拌速度设定0-1000l 当前转速当前搅拌速度0-1000l 温度设定发酵温度设定0-160l 当前温度当前发酵温度0-160l pH 设定pH设定 0-14l 当前pH当前pH 0-14l DO设定DO设定 0-150l 当前DO当前DO 0-150转速管理画面l 曲线刷新打开曲线刷新开关后，所显示的曲线将以每秒一次的频率更新l DO关联此功能将判断当前DO值和设定DO值的偏差，通过改变转速的方式来改 变DO值，此功能对转速的调节受到转速上、下限的制约l 输出电压在自动控制转速时，显示当前输出的电压 在没有得到转速反馈时（转速为0），输出电压在大于2.5V后自动归零l 特别提醒进行对转速的自动控制前，请保证各控制电源已打开l 左侧显示的是设定值（红色），可人为改变l 右侧显示的是设定值（绿色），不可人为改变l （左下方）点击可以改变数值设定l （右下方）显示当前值l 转速设定值和显示值均为软件默认数值，在具体设备中，转速的最高值受设备的制约，并不一定能够达到1000转l 必须特别注意的：在打开转速控制之前，一定要保证转速控制电源和电机电源开关都已经打开，然后才可以打开转速控制开关（可能发生的问题是，在没有打开电源之前，先打开转速控制开关，然后发现转速没有反应，这才发现电源没打开，再打开转速电源，结果造成搅拌轴飞速启动），即使发现忘了打开转速电源，也要先关闭转速控制开关再打开电源。曲线显示控件l 需要调整和设置曲线，首先应该关闭曲线刷新开关l 曲线颜色和对应变量名称 在这里点击鼠标右键可以添加和删除所显示的曲线 或者改变曲线的显示属性l 左游标对应时间和数值l 右游标对应时间和数值按下鼠标左键可以移动游标到指定的曲线点上l 所采集变量的最小值和最大值l 平均值l 隐藏或显示该曲线l向左或向右移动曲线，中间的数值表示每次移动的时间单位（点击可改变）l 点击可改变显示曲线的方式 比如：按实际值显示或按百分比显示 为什么要按百分比显示？ 在只显示一条曲线的时候，我们一般采用 实际值的显示方式 但是如果同时显示两条不同的曲线 比如转速0-1000和pH 0-14，那么pH曲线的变化就几乎看 不到了，所以我们可以采用百分比的显示方法，这样转速的 500和pH的7就会都按50%而显示在中间位置 另外，在用百分比显示曲线的时候，还可以用上、下 游标来放大曲线。 （在用百分比显示曲线的时候，上、下游标出现在曲线侧面）l 放大或缩小曲线（使用曲线显示范围定义可能更直接）l 打印所显示的曲线l 添加曲线或改变曲线属性l 刷新曲线到当前时间l 曲线显示范围定义l 隐藏曲线属性显示面板温度管理画面为保证温控系统的正常使用，当水位电极报警时，系统会暂停对温度的控制，优先打开冷水阀向夹套进水，直到夹套水位足够切水位电极不报警时，温度控制程序才会继续执行。（可能发生的维修事件：水位电极工作异常，频繁报警，温度控制无法正常进行）PID智能控制介绍 P值的作用：P值被称为比例系数，在智能控制中，首先由P值根据设定值和实际值的偏差，来决定输出的调节值。比如，实际温度比设定温度低0.3度或者高1度，P值会首先判断和计算出应该加热还是冷却，执行的时间是多少，偏差小和偏差大所计算出来的执行时间当然是不一样的。由于环境、发酵工艺等等的不同，我们不能保证P值所设定的值是完全能够满足控制需要的，比如在温度控制中，当实际温度比设定温度低0.3度时，很有可能由于P值设定的数值过小而导致输出的加热功率太小，在环境温度比较低的地方，这样的加热功率可能还不足以弥补罐体的热量散失。还有可能由于P值的设定的数值过大而导致输出的加热功率太大，导致温度上升太多，同样不能达到满意的控制效果。由此，如果希望系统能够智能地调节控制输出，以弥补P值设置的偏差，那么就有必要使用I值。 I值的作用：I值被称为积分系数，如果由于P值的设置还不能达到控制要求，那么I值会根据偏差的状况来自动调节，以弥补P值的不足。需要注意的是“积分切入”的问题，当设定值和实际值的偏差很大的时候，不需要I值来加入计算，因为如果觉得输出功率不符合要求的话，可以调节P值。也就是说，I值应该在偏差比较小的时候才起作用，这个偏差就是“积分切入”数值。通常，我们在实验调试阶段，首先必须保证P值对温度的控制能使设定值和实际值的偏差小于“积分切入”值，只有这样积分系数才是有效的。另外要注意的，如果设置“积分切入”值为零，那么就没有积分功能了，如果设置“积分切入”值过大，造成积分时间很长，或者将I值设的很大，都很容易造成“积分饱和”，在一般情况下，积分累计的绝对值（Sum）都不超过10，如果超过很多，则说明P值的设置不是过大就是过小。D值的作用：当输出功率高，调节速度快时，为了避免调节过冲，我们使用D值来起到缓冲的效果，D值可以使调节效果更快更稳定。死区的作用：我们没有必要因为温度低了0.01 度而打开加热器，也没有必要因为pH高了0.01而加酸，这样做不但浪费资源，而且反而达不到控制要求，在控制精度允许的情况下，我们采用“死区”的方式来解决这个问题，只要设定值和实际值的偏差在死区范围内，我们就认为达到控制要求了，对于存在的微小偏差就不在作调整动作了。PID输出：在经过了PID计算后，系统会得出一个参考值（OutPut），系统按照这个数值的大小，作为打开加热器或者冷水阀的时间长短的依据，系统规定，当这个数值为正值时，打开加热器，为负值时，打开冷水阀，打开的时间为（输出值 / 50）* 周期时间。需要说明的是，在设定温度和实际温度相同（接近没有偏差）时，PID计算得到的输出值并不一定是0（或者说并不一定说明不需要加热和冷却了），因为PID的计算并不只有温度的差值来决定，在温度偏差很小的时候，往往积分系数对温度控制的开关动作产生的影响更大，举例来说，在环境温度比较低的环境中，即使设定温度和实际温度已经控制到相同了，但是我们不能停止加热，因为我们还需要继续的补充热量来弥补罐体在环境中的热量散失。系统规定，当PID输出值为正值时，系统按比例执行打开加热器加热，当PID输出值为负值时，系统按比例执行打开冷水阀冷却。当温度控制开关从打开状态转换成关闭状态时，系统自动将循环泵、加热器和冷水阀关闭。 夹套最高温度限制为保护加热器，我们使用“夹套最高温度”来做限制，如果夹套内温度高于设定的“夹套最高温度”，那么加热器会因为受保护而对控制器的打开信号不作响应，在使用过程如果需要升到更高的温度，建议使用蒸汽来升温，而不是用加热器。pH管理画面在纯水或清水中，由于离子浓度太低，所以不能准确地测量出正确的PH值PID输出：系统规定，当PID输出值为正值时，系统按比例执行打开加碱泵，当PID输出值为负值时，系统按比例执行打开加酸泵。当pH控制开关从打开状态转换成关闭状态时，系统自动将加酸泵和加碱泵关闭。DO管理画面因为通气量为手动控制，在DO不关联时实际的DO值与设定的DO值可能不一致，此为正常现象。只有当DO关联时，实际的DO值与设定的DO值才会一致，而此时实际转速与设定转速可能不一致。灭菌过程管理画面l 您所使用的版本为手动控制灭菌，上位机界面只做数据监视使用l 选中“灭菌停转报警”与“灭菌保温报警”，可在温度达到“搅拌停止温度温度设定”“灭菌温度设定”是分阶段提醒式报警，报警后关闭报警开关即可，若不选中，则灭菌期间无报警，至最后完成才报警。3.2.2触摸屏操作说明6000A触摸屏控制系统点击“ENTER”低级操作权限，密码100，权限等级1高级操作权限，密码500，权限等级2由于是嵌入式操作系统，密码是不能更改的l 主管理界面，您可以在这个界面选择您要进行的操作l 使用灭菌功能，请保证发酵开关处于关闭状态，并打开罐体开关和灭菌开关l 选中“灭停开关”与“灭保开关”，可在温度达到“停转温度”“灭菌温度”是分阶段提醒式报警，报警后关闭报警开关即可，若不选中，则灭菌期间无报警，至最后完成才报警。l “设定转速”为灭菌前期升温搅拌使用，当罐内温度高于“停转温度”时，搅拌自动关闭，如果您不需要搅拌，可以关闭转速电机的电源l 通常，空罐灭菌的“灭菌时间”设15分钟， 灭菌温度设115度l 通常，实罐灭菌的“灭菌时间”设30分钟， 灭菌温度设121度l 当然，上面的参数可以根据发酵工艺的不同而改变设置l 首先打开罐体开关和发酵开关，发酵和灭菌是不能同时进行的，所以在灭菌的时候不建议用户进入发酵界面l 系统规定，发酵程序优先于灭菌程序，也就是说，一旦在灭菌状态下打开发酵开关，那么灭菌过程就会被强制中断l 本系统对各主要参数，都具有存储功能，如果您不需要更改参数的话，可以直接点击各参数相应的控制开关，马上进入控制状态l 报警灯闪烁，说明相应的控制参数处于报警状态，当参数值大于所设定的上限或小于所设定的下限时，会产生报警状态l 还有要说明的是，只有在打开控制开关后，程序才会判断相应的参数是否报警，如果再关闭控制开关，那么判断是否报警的功能也就关闭无效了l 点击控制界面的“进入”，可以选择进入相应参数的控制界面，里面有详细的控制参数l pH、DO校正提供快捷方便的电极校正功能l 如果需要控制搅拌转速，那么首先要确认罐体开关和发酵开关是否已经打开l 转速的上限和下限可以根据发酵工艺的要求来设定l 上、下限旁的是报警灯，再旁边的是报警灯的开关，在符合报警条件的情况下，您是无法通过这个按钮关闭报警的l 在打开“转速控制开关”前，还是要确认一下，转速电机开关是否已经打开，先后顺序不能搞错了，不然可能会引起机械故障，这个在操作界面旁边的说明里面也有提示l 当打开转速控制开关后，输出电压从1V开始增加（也有1.2V或更高的）l 如果需要通过改变转速的方式来改变DO值的话，那么可以使用“转速关联开关”l 在使用转速关联功能后，转速根据DO值的偏差来改变，而不再受转速设定值的限制l 在使用转速关联功能后，系统会通过增加转速来提高DO值，但是转速的提高受到转速上限的限制，也就是说，转速不会DO值不够而无休止地增加，一旦接近转速上限20转范围内，就不再提高了l 同样道理，在使用转速关联功能后，转速的改变也受转速下限的限制l 每次，我们都要注意，在打开电源后，没有打开转速控制时，输出电压应该是0l 在关闭转速控制开关后，输出电压应该归到0l 在温度控制界面里，同转速控制一样，首先确认罐体开关和发酵开关已经打开l 若为玻璃罐，则无循环泵l 温度上、下限和报警规则与上面转速控制介绍的一样，下面的pH、DO也是一样的报警控制方法l 在打开温度控制开关之前，同样要确认电磁阀、蠕动泵或其他有关设备的电源是否打开l 在打开“温度控制开关”后，系统首先分析两个安全问题，如果有一个存在，那么先不进行温度控制l 第一，最高水温，也就是指夹套内的最高温度，如果当前水温比设定的最高水温高的话，那么系统强制关闭加热器，即使当前罐内温度比设定的温度低，加热器也不会打开，这样做是对加热器的保护，避免温度过高，如果的确需要更高的温度，可以通过蒸汽加热的方式来完成l 第二，水位电极，如果水位电极报警，那就说明夹套内缺水，这个时候，系统优先给夹套补水，然后再进行温度控制，避免循环泵空打造成损坏l 在确认这两者都没有问题后，系统根据当前温度和设定温度的差值，计算出PID的输出值，然后根据输出值的大小来执行控制l 首先，无论是加热还是冷却，循环泵都是打开的，当PID输出为正值时，是加热，当PID输出为负值时，是冷却l 点击“重要参数设置”，可以看到P、I、D、死区、积分切入的设置，这个些功能已经在前面讲解了l 在pH控制界面里，同温度和转速控制一样，首先确认罐体开关和发酵开关已经打开l pH上、下限和报警规则与上面转速和温度控制介绍的一样l 在打开PH控制开关之前，同样要确认电磁阀、蠕动泵或其他有关设备的电源是否打开l 在这里有一个酸碱设置，由于是单向调节pH的，也就是说不是补酸就是不碱，只能有一个选择，首先要确认这个开关选择的酸、碱性是否正确，也就是说补的是酸还是碱l 在打开pH控制开关后，系统根据当前pH值和设定pH值的差值，计算出PID的输出值，然后根据输出值的大小来执行控制l 在pH电极校正方面，我们采用了更先进的两点自动校正法l 在第一点，把pH电极放入6.86的标准溶液中，在“校正值1”处输入标准值6.86，等“校正电压1”稳定后，点击“PH校正1”开关，记录数值。l 在第二点，把pH电极放入4.00或9.18的标准溶液中，在“校正值2”处输入标准值4.00或9.18，等“校正电压2”稳定后，点击“PH校正2”开关，记录数值。l 第三步，点击“PH计算开关”，新的斜率和零位通过程序自动计算完成。你可再次将电极放入6.86溶液中确认。l 在DO电极校正方面，我们采用斜率零位校正法。l 将DO电极放在饱和亚硫酸钠溶液中，调整DO零位数值，使DO显示为“0”。l 将DO电极头用湿润的棉布裹住，使其保持在25左右，调整DO斜率数值，使DO显示为“100”，DO电极校正完毕。l 流加补液，由于各个泵的流加功能都一样，在此为避免重复，就只介绍一 个泵的l 由于每个泵除了补液，还有可能有其他的个功能，所以，首先要确定是否选择了补液功能，当然选择了补液功能后，这个泵的另外一个功能也就无效了。 l 高级流加补液，有六种功能l 1、报警补液，当液位电极报警时，按照所设定的“执行比例”执行补液功能l 2、pH值大于关联，当前pH大于关联值时，按照所设定的“执行比例”执行补液功能l 3、pH值小于关联，当前pH小于关联值时，按照所设定的“执行比例”执行补液功能l 4、DO值大于关联，当前DO大于关联值时，按所设定的“执行比例”执行补液功能l 5、DO值大于关联，当前DO大于关联值时，按所设定的“执行比例”执行补液功能l 6、定时定量精确补液，此功能设有六个时间段，根据系统的流加时间，在每个时间段内，根据所设定的流量（“执行比例”）来执行补液l 退出时必须先关闭“复杂补液”开关，返回外部界面后再关闭泵的补液开关。l 在调试界面中，分为出厂设置、开关调试和模拟量调试l 在开关调试中，点击相应的开关，使所设定的参数恢复到原始设置，请注意，这一功能一般不建议使用，如果使用这一功能，您所设置的参数将会丢失l 这里显示所有开关的状态，一般只在工程调试的时候使用,此时应关闭罐体开关l 若为玻璃罐，则无循环泵开关l 这里显示所有模拟量的数值，一般只在工程调试的时候使用。4 发酵准备工作与设备检查4.1 罐体、罐盖检查罐体安装位置是否正确、罐盖上各配件装置就位是否正确、密封情况是否良好、接口是否有松动现象、各接口软管是否按工艺要求夹紧或放开、DO、pH、温度、泡沫电极就位与密封情况是否良好。发酵前罐体必须作保压试验。4.2 管阀系统检查各阀门开闭状态是否正确。观察各管阀接口是否存在泄漏、松动现象。4.3 电气控制系统各电极、传感器的电气连接是否正确、接线是否完好；各电气开关、状态、位置是否正确；各测量参数、显示、控制是否正确、蠕动泵、电磁阀运行是否正常；面板控制、触摸屏数据是否正常。4.4 辅助设备空气压缩机的工作压力、压力继电器、空气调压过滤器是否正常（见其说明书）。蒸汽发生的水源、供电、安全阀、压力控制器、进出器阀以及接口是否正常。5 灭菌5.1 灭菌准备工作图51发酵罐系统示意图1电加热器12测温电极（2）24液位电极2测温电极（1）13泡沫电极AQ安全阀3水位电极14pH电极W1溢水阀4补料瓶17测温电极（3）W2排水排汽阀5呼吸过滤器18尾气过滤器S进蒸汽阀6补料蠕动泵19尾气滤水器EW冷却水电磁阀8进气流量计20取样放料装置G气路调节阀9灭菌罩21罐盖P1压力表10进气过滤器22回水管P2压力表11DO电极23恒温水槽将排水硅胶软管装在排水排气口上。打开排水排汽阀W2，放尽恒温座内的剩余水。关闭溢水阀W1和罐体上其它阀门。取出pH、DO电极校验，备用。拔下13泡沫电极、24液位电极、搅拌电机和顶盖接地线的连接插头。注意：拔下的连接插头不可互相缠绕接触，不可与罐体接触，不可受潮，应放在干燥的机箱上。取出12测温电极(2)，放置在干燥的机箱上。拧下冷凝器进、出水接头。用专用内六角扳手旋松搅拌电机固定螺栓，取下电机，横放在柔软、干燥桌面上。将密封固定架安装于轴套上，将瓶架安装于密封固定架上。将10进气过滤器、18尾气过滤器、19尾气滤水瓶安装到位。取样放料装置安装就位。将4补料瓶安装上呼吸过滤器。拧下22回水管堵头。打开蒸汽发生器准备提供蒸汽（按照蒸汽发生器的使用说明书操作）。注意：蒸汽发生器所提供的蒸汽压力应0.35MPa。所有电机、电极的插头严禁与水或其他污染物接触，防止由此造成的电路故障。 可放3-4个补料瓶回水堵头应拿掉电极接口应保护好应夹住的管道密封固定架瓶架 图5-2 灭菌罩内瓶和瓶架放置示列 图5-3 灭菌准备接近尾声 5.2灭菌空罐灭菌后，应尽快进行实罐灭菌。按5.1做好准备工作。如见图5-1、图5-2、图5-3。第一步装上已校正好的pH、DO电极并旋上保护盖（或者用牛皮纸包扎也可以），以防止灭菌时电极被蒸汽弄潮而损坏。第二步按工艺要求在罐内放入发酵培养液。第三步将密封固定架安装于轴套上，将瓶架安装于密封固定架上，将4补料瓶、19尾气过滤瓶安装固定在瓶架上。第四步将进气口、取样口、补料口等与罐内相通的各胶管弯曲夹紧。注意：尾气口必须敞开。第五步盖上灭菌罩，拧紧固定螺丝，插上17测温电极(3)的插头。第六步打开控制系统电源开关，打开上位机电源开关，选择灭菌辅助程序，设置灭菌温度(105130)与灭菌时间，将搅拌转速设置为0rpm，将中间温度设置为0，并进入程序运行。注意：此时加热器、电机应不工作，它们的电源可以为关闭状态。第七步提供蒸汽源，打开S进蒸汽阀，打开W2-排水排气阀，让蒸气不断进入罐内，使罐体温度不断升高。当灭菌罩温度和恒温槽温度升至100左右后，逐渐关小W2，使温度继续上升，直到升到所需温度（注意对应压力）。当温度达到设定的灭菌温度时，计时开始。这时应不断调节S和W2使得温度稳定在设置温度上。操作时应密切注意灭菌罩上的压力表指示和控制箱上的温度指示，保证压力不超过0.2MPa，温度不超过130。第八步当设定的灭菌时间到时，仪器发出鸣叫报警，此时将蒸汽源关闭，将S阀关闭，此时W2保持不动，使罐压逐渐释放，让罐体自然冷却。第九步当罐内温度降到50以下，罐内压力达到常压状态时，小心取下灭菌罩，将W2-排水排汽阀关闭，实消完成。实消完成后，应尽快通入空气，保证罐内不处于负压状态。5.3 灭菌过程注意事项发酵罐灭菌应在完成试车、保压密封试验后进行。保压密封试验：使罐内增压到0.08MPa，闭罐后1小时内泄压小于0.01MPa，12小时内泄压小于0.02MPa，24小时内泄压小于0.03MPa均属于合格。 灭菌时要注意各阀门的状态。 灭菌过程中要时刻观察灭菌罩上的压力表，通过控制进蒸汽阀和排水排汽阀，将灭菌压力保持在0.100.2MPa之间，严禁超压！ 必须拧下22回水管堵头，否则不能保持蒸汽气路的畅通。 空消与实消时要保证玻璃罐出气过滤器及出气通道不能堵塞，否则罐内压力增高，易产生危险。 灭菌时，灭菌罩、恒温座、管阀等温度较高，要防止烫伤，应有安全措施，如：警示牌、栅栏、防护手套等等。 灭菌后要及时检查各接口，紧固罗丝，对已松动的部分重新紧固，以防止泄漏。6 开车与培养6.1 开车运行准备工作第一步安装上22回水管堵头，关闭W2-排水排汽阀，打开W1溢流水阀，打开冷却水源。第二步关闭G气路调节阀，连接空气压缩机与发酵罐的进气端。第三步打开空压机，检查空压机出口端，将压力调整至0.1-0.15MPa。注意：发酵罐内空气压力必须小于0.1MPa。当发现压力难以调整时，应关闭G气路调节阀，然后重新进行调整。第四步将10进气过滤器与P1压力表用硅胶管连接。第五步先打开G气路调节阀，然后松开进气、尾气口胶管夹头，将气量调节至工艺所需的流量。注意：必须检查10进气过滤器、18尾气过滤器、19尾气过滤瓶及气路是否堵塞。玻璃罐内压力必须小于0.1MPa。第六步安装好搅拌电机和顶盖接地线。第七步插入12测温电极(2)。第八步取下DO、pH电极上的保护盖或防护牛皮纸。第九步连接11-DO电极、12测温电极(2)、13泡沫电极、14-pH电极和电机的插头。第十一步将补料瓶的输液胶管安装在对应蠕动泵上，然后松开补料口胶管夹头。注意：蠕动泵运转方向与胶管安装方向。第十二步在非运行状态下，打开总电源开关。设置较低的罐体温度，使罐体温度较快下降。6.2 控制参数设置与运行按工艺要求设置搅拌转速、培养温度、pH、DO参数、消泡加液量，以及相应的报警上、下限参数（方法见有关章节）。灭菌完毕后，由于开始时搅拌轴、机械密封及顶盖的温度较高，水汽不易凝聚到机械密封系统，高速搅拌会造成机械密封尖叫，导致降低机械密封寿命，为此要求在一小时内先进行低速运行（100rpm以下），等顶盖温度降至常温时再设置到要求的速度。投入运行，观察各控制参数显示情况是否正常。按工艺要求调整罐压与空气流量。注意：在罐内温度、转速、进气量等参数达到发酵工艺所需数值并刚接种后，必须对pH电极进行在线校正和DO电极的100%满度值调定。6.3 接种培养当各测量参数显示正常稳定时，就可进行接种（接种时应确保实验室空气相对静止，如关掉电扇等。）准备好合格的摇床菌种。酒精盘内放入无水酒精或酒精棉，点燃后安放于接种口，适当加大通气量或减小尾气流量。打开接种盖，将其放入干净器皿中。将菌种瓶口放在火焰上烧一下，并在火焰上拔下瓶塞将菌种倒入发酵罐。将接种盖放在火焰上烧一下，盖上接种盖。按工艺要求恢复罐压和通气量。注意：在进行接种时，请佩戴手套以防止烧、烫伤。6.4 取样与放料（见图6-1）e罐盖软管夹取样回气口取样三通放料取样管取样瓶图6-1d夹紧尾气胶管（使罐内适当增压，但罐压不得大于0.10MPa）。弯曲夹紧胶管的“ d ”部位；调节“e”部位胶管压板, 放去少量培养液后夹紧胶管.把无菌取样瓶置于酒精焰上，拔去瓶塞对准取料口，调节“e”点压板，从取料胶管取出所需样品后再夹紧“e”点夹子，盖上取样瓶盖, 夹紧取样管口的胶管。松开d部位和“e”部位的夹子，放去胶管内的残料。取样前后应用75% 酒精对取料口消毒。放料方法与取料方法类同。7 发酵罐的清洁保养方法7.1 清洗工作注意：培养结束和再次使用前都必须清洗罐体及相关部件，清洗时应注意电器元件、电极接口不能进水、受潮。清洗前应取出pH、DO电极按其要求保养（见电极保养）。清洗罐内可配合进水进气、电机搅拌、加温一起进行，如多次换水还不能清洗洁净，则要打开顶盖用软毛刷刷洗罐内部件。方法如下：1） 关闭控制开关与电源开关，取下顶盖电极、电机及其连线插头，拧下进气胶管、冷凝器接头。2）拧松罐盖紧固螺丝，小心垂直向上取出罐盖横置于平整桌面，垫好、不要碰撞，刷洗干净罐内部件。注意：罐盖搬动清洗时只能抓住轴套或顶盖，不能抓搅拌轴、叶轮和其它易变形部件。3） 玻璃罐取出，小心清洗干净，轻轻放回原位，注意四周间隙对称。4） 清洗后安装要注意罐内密封圈、硅胶垫就位情况。5） 拧紧罐盖四个紧固螺丝，用力要平衡并注意罐与罐座间隙均衡，螺丝不要拧得过紧以免损坏玻璃罐。7.2 试车将电极、电机、电缆、进气胶管、安装就位。安装完毕后要对罐体内通气（0.08MPa）作密封性试验。对系统进行2-3小时试运行，一切情况正常方可使用。7.3 发酵罐待用 如果短期内需再次培养发酵，应对其进行灭菌后通入无菌空气，保压待用。 如准备长期停用，需放去水箱与罐内存水，放松罐盖紧固螺丝，取出电极保养储存好，关闭电源及所有阀门，盖上防尘罩。 每次培养后应用干净抹布清除罐体上的脏物、水渍。8 检查维护为了保证设备的正常运行，除了熟悉设备的工作原理与各部件的结构、功能作用外，还应该加强设备的维护与管理，只有做到精心维护才能保证设备处于最好状态，延长设备的使用年限。8.1 日常检查维护设备运行中的监控内容（做好相应记录）。1）系统压力、罐内压力是否稳定在规定范围。2）搅拌系统、控温系统、电磁阀响声是否正常。3）培养液颜色是否正常。4) 温度、溶氧、pH显示参数是否与设定符合。5) 罐内液位是否正常。6) 阀门管接头、各接口是否正常，有无泄漏情况。8.2 定期检查维护每隔三个月，需对设备进行全面检查维修。关断所有电源、水源、气（汽）源。仔细检查系统所有密封圈、密封端。如有永久变形、老化、划伤、损坏，必须更换。新的密封圈在使用前，必须涂上一层薄薄的硅脂（附带备件）。 检查机械密封的情况，机械密封面是否损伤，动环的位置是否合适（将动环拆下清洗，对动环上的橡胶密封圈加上一层薄薄的硅脂，增加动环的复位能力。检查除菌过滤器完好情况，有破损、堵塞现象就要更换。一般3-5批次就应更换新的过滤器。9 常见故障与排除方法现象原因排除方法pH电极无法校准1） 放久了没有活化2） 受污染了3） 电极接插件受潮4） 电极已损坏或失效1） 按说明书活化2） 按说明书清洗3） 烘干处理4） 调换电极溶氧电极零位或满度无法调出，反应慢1）放久了没有极化2）受污染了3）电极接插件受潮或要加电解液4）电极已损坏或失效1）按说明书极化2）按说明书清洗3）烘干处理，加电解液4）调换电极罐压不能保持1）安装不到位2）密封件损坏3）阀、管泄漏4）螺丝松动，或松紧不一致1）细心安装2）检查更换3）修理、更换、调整4）拧紧或调整紧固供气量不足1） 过滤器阻塞2） 供气系统原因3） 分布器堵塞4） 发酵液粘度太高1） 更换或清洗烘干2） 检修3） 清洗分布器4） 改变培养液粘度发酵温度失控1） 电器控制原因2） 电加热器损坏3） 循环泵电磁阀损坏1） 检查修理2） 更换3） 调换染菌1） 过滤器失效2） 罐、管路密封破坏3） 菌种不纯4） 灭菌不彻底5） 操作原因6） 实消后冷却和培养过程中罐内负压1） 更换2） 检查、调换3） 菌种纯化4） 严格按工艺要求操作5） 严格按工艺要求操作6） 保持罐内正压系统控制失灵1） 接地不良2） 受强干扰影响1） 改变接地情况2） 断电重新开机硅胶管易老化龟裂胶管没选对或溶液的浓度太高选择合适的胶管或调整相应的溶液硅胶管易夹破胶管没装好仔细安装10 电极的使用和维护进口pH电极使用事项 如果要把电极放入灭菌锅里或灭菌罩内灭菌，在电极灭菌前，必须在电接插端口处加上隔离帽