發酵罐的控制系統具有多種功能，主要包括以下方面：
 

　　- 參數監測與控制
 

　　- 溫度控制：通過溫度傳感器實時監測發酵罐內的溫度，控制系統根據設定的溫度值，自動調節加熱或冷卻裝置(如夾套中的循環水溫度、內置的電加熱器等)，確保發酵過程在適宜的溫度范圍內進行。例如，在生產抗生素的發酵過程中，不同的菌種可能需要在特定的溫度下生長和代謝，控制系統會精確控制溫度，以提高抗生素的產量和質量。
 

　　- pH 控制：利用 pH 傳感器監測發酵液的 pH 值，當 pH 值偏離設定范圍時，控制系統通過添加酸、堿溶液或其他緩沖劑等方式，自動調整發酵液的 pH 值，為微生物生長和產物合成創造合適的酸堿度環境。比如，在發酵生產某些酶制劑時，需要將 pH 值控制在特定范圍內，以保證酶的活性和產量。
 

　　- 溶氧控制：溶氧(DO)傳感器實時測量發酵液中的溶解氧含量，控制系統根據需求調節通氣裝置(如空氣壓縮機的供氣量、攪拌槳的轉速等)，增加或減少氧氣的供應，保證微生物有足夠的氧氣進行有氧呼吸和代謝。例如，在酵母發酵生產酒精的過程中，充足的溶氧是保證酵母高效代謝的關鍵因素之一。
 

　　- 攪拌速度控制：控制系統可以根據發酵工藝的要求，調節攪拌電機的轉速，使發酵液充分混合，促進營養物質的傳遞、氣體的分散和熱量的交換，提高發酵效率和均勻性。例如，在一些高粘度的發酵物料中，適當提高攪拌速度可以改善物料的流動性和混合效果。
 

　　- 滅菌控制
 

　　- 自動原位滅菌：配備自動控制閥等裝置，能夠按照設定的程序自動對發酵罐體、管道、過濾器等進行滅菌操作，確保發酵過程的無菌環境。例如，在培養基滅菌過程中，控制系統會精確控制滅菌溫度和時間，保證滅菌效果，同時避免過度滅菌對培養基成分的破壞。
 

　　- 補料控制
 

　　- 精準補料：根據發酵過程中營養物質的消耗情況和微生物的生長階段，控制系統自動精確地添加所需的營養物質(如碳源、氮源、微量元素等)或前體物質等，以滿足微生物的生長和代謝需求，提高產物的產量和質量。例如，在生產某些氨基酸的發酵過程中，通過實時監測發酵液中營養物質的濃度變化，控制系統自動適時補充相應的營養物質，可有效提高氨基酸的產量。
 

　　- 數據采集與記錄
 

　　- 實時數據采集：持續采集并記錄發酵過程中的各種參數(如溫度、pH 值、溶氧、攪拌速度、壓力等)以及操作事件(如加料、取樣、滅菌等)的時間和狀態等信息。
 

　　- 數據存儲與管理：將采集到的數據存儲在本地或云端數據庫中，以便后續查詢、分析和追溯。這些數據可以用于優化發酵工藝、評估發酵效果、進行質量控制和滿足法規要求等。例如，制藥企業在生產藥品時，需要對發酵過程的數據進行詳細記錄和保存，以備監管部門檢查和產品質量追溯。
 

　　- 曲線繪制與分析：根據采集的數據，繪制參數隨時間變化的曲線，如溫度曲線、pH 曲線、溶氧曲線等，幫助用戶直觀地了解發酵過程的動態變化趨勢，以便及時發現問題和進行工藝優化。
 

　　- 過程監控與報警
 

　　- 實時監控：通過傳感器和通信技術，實時顯示發酵罐內的各項參數和設備運行狀態，使用戶可以在控制室或遠程終端隨時了解發酵過程的情況。
 

　　- 異常報警：當發酵過程中的參數超出設定的正常范圍(如溫度過高或過低、pH 值異常、溶氧不足、壓力異常等)或設備出現故障時，控制系統會立即發出聲光報警或通過短信、郵件等方式通知相關人員，以便及時采取措施進行處理，避免對發酵過程產生嚴重影響和損失。
 

　　- 操作界面與人機交互
 

　　- 友好的操作界面：提供直觀、簡潔、易于操作的人機交互界面，使用戶可以方便地進行參數設置、操作控制、數據查詢和分析等功能。例如，采用觸摸屏或圖形化界面，方便操作人員進行操作和監控。
 

　　- 權限管理：設置不同級別的用戶權限，如管理員、操作員等，確保只有授權人員才能進行關鍵操作和參數修改，保證發酵過程的安全性和穩定性。
 

　　- 通信與遠程控制
 

　　- 通信功能：具備與上位機(如計算機、服務器等)或其他設備進行通信的能力，實現數據的傳輸和共享。例如，將發酵過程的數據上傳到工廠的中央控制系統或企業的管理信息系統，方便集中監控和管理。
 

　　- 遠程控制：支持通過網絡(如互聯網、局域網等)進行遠程監控和操作，使用戶可以在異地實時了解發酵罐的運行狀態，并能夠遠程調整參數和控制設備運行，提高了操作的靈活性和便捷性。例如，技術人員在出差或不在現場時，也可以通過手機或電腦遠程監控發酵過程并進行必要的操作調整。