Stanowisko badawcze do namnażania inokulatu mikroalg
Schemat systemu sterowania ośmioma fotobioreaktorami do namnażania inokulatu mikroalg.

Stanowisko przygotowania materiału inokulacyjnego do produkcji biomasy mikroalg zbudowano z ośmiu fotobioreaktorów typu air-lift o objętości 12 litrów, zainstalowanych w specjalnych szafkach posiadających kółka ułatwiające obsługę systemu przez personel laboratorium. Szafę sterowniczą wykonano w formie stacji dokującej, do której podpinano czujniki i elementy instalacji pneumatycznej. W każdym z ośmiu fotobioreaktorów zainstalowano czujnik temperatury i pH wraz z przetwornikami pomiarowymi z interfejsem komunikacyjnym RS-485. Proporcjonalne sterowanie natężeniem oświetlenia LED koloru białego uzyskano przez zastosowanie ośmiokanałowego modułu wyjść analogowych 0-10 V z interfejsem RS-485. Sygnał analogowy wysyłany do sterowników mocy diod LED powodował proporcjonalną zmianę natężenia oświetlenia. Do sterowania zaworami elektromagnetycznymi posiadającymi dwa wejścia i jedno wyjście pneumatyczne wykorzystano moduł z szesnastoma przekaźnikami elektromagnetycznymi i interfejsem RS-485. Załączenie poszczególnych elektrozaworów powodowało jednoczesne zamknięcie dopływu sprężonego powietrza i otwarcie przepływu ditlenku węgla. Przy wyłączonych elektrozaworach dozowane było powietrze będące czynnikiem powodującym mieszanie podłoża.

Jako urządzenie nadrzędne wykorzystano sterownik PLC serii XLe firmy Horner APG, zintegrowany z panelem operatorskim. Oprogramowanie sterownika PLC umożliwiało obserwowanie wyników pomiaru temperatury i pH, przeprowadzanie dwupunktowej kalibracji czujników pH, realizację algorytmu regulacji dwustawnej pH z wykorzystaniem elektrozaworów i butli ze sprężonym ditlenkiem węgla oraz manualne sterowanie natężeniem oświetlenia LED koloru białego w zakresie od 0-100%. Oprogramowanie pozwalało na pracę w sposób ciągły z możliwością uruchamiania i zatrzymywania procesu w wybranych fotobioreaktorach bez przerywania pracy całego systemu.