INTRODUCCIÓN F. Llaneras, J. Picó, J. L. Navarro, E. Picó-Marco. Dpto. Ingeniería de sistemas y Automática, Universidad Politécnica de Valencia.

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1 INTRODUCCIÓN F. Llaneras, J. Picó, J. L. Navarro, E. Picó-Marco. Dpto. Ingeniería de sistemas y Automática, Universidad Politécnica de Valencia. frallaes@etsii.upv.es, jpico@ai2.upv.es, {joselius,enpimar}@isa.upv.es El artículo describe el diseño y la implementación de un entorno de simulación, monitorización y control de Biorreactores. Este incorpora soluciones de control para operar en modo fed-batch y regular la tasa de crecimiento actuando sobre el flujo de alimentación. El artículo se centra en la implementación del entorno en un lenguaje de propósito general: C#. Se incluyen resultados experimentales que ilustran su funcionamiento. PROCESOS EN EL BIORREACTOR Implementa estrategias de control no convencional. Representa la evolución de las variables del proceso en cada instante. Integra y coordina las tareas bajo una interfaz intuitiva y fácil de usar. Implementación robusta y flexible que facilita el mantenimiento/crecimiento. Ecuación Balance Ecuaciones de Estado Modelo Tasa de Crecimiento Ley de Control Exponencial PERSPECTIVA DE USUARIO Control del proceso mediante algoritmos de control no convencionales. Definición de experimentos de etapas sucesivas. Ejecución automática de experimentos. Monitorización del estado y la evolución de las variables del proceso. Simulación de experimentos. Gestión de la interacción con el proceso físico. Implementación de estimadores y sensores software. Configuración de los componentes software y hardware. Integración en un entorno. PERSPECTIVA DE IMPLEMENTACIÓN Palabras Clave: Control de biorreactores, Fermentación, Fed-Batch, C#, Framework.NET, Monitorización, Simulación. MONITORIZACIÓN Y CONTROL DE UNA FERMENTACIÓN Se pone de manifiesto lo que los lenguajes orientados a objetos ofrecen al control de procesos de dinámica lenta. Dada su flexibilidad, permiten implementar estrategias de control no convencional e incluir funciones adicionales, todo integrado en un entorno gráfico. Actualmente se emplea el entorno para validar algoritmos de control de la tasa de crecimiento. Algunas de las funciones que se desean incorporar a medio plazo son: la calibración en línea del sensor de biomasa, nuevas funciones de monitorización y la monitorización de temperatura, entre otras. CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO Punto de Vista Tecnológico Trabajo Futuro COMITÉ ESPAÑOL DE AUTOMÁTICA XXVI JORNADAS DE AUTOMÁTICA 7-10 DE SEPTIEMBRE DE 2005 Fermentación bajo una estrategia de control de dos etapas: I.batch inicial. II.fed-batch, con regulación de la tasa de crecimiento. Aspecto del Entorno Ejemplo: Formulario de Calibración Proceso de Desarrollo Iterativo Componentes de la Solución División en Capas Componentes de Ingeniería Orientación a la arquitectura. Patrones de diseño. Tareas de Refactorización. Diagramas UML. Diseño flexible, reutilizable, comprensible y genérico. Buenas Practicas de Diseño El Entorno es capaz de monitorizar y controlar operaciones en biorreactores. OBJETIVO: Una implementación robusta, flexible y estructurada que facilitar el mantenimiento y el crecimiento. Características