/// Productos · Software y automatización

Bioproceso automatización

La parte de control de nuestros biorreactores, desde un único módulo de sobremesa hasta una planta industrial: software, módulos de control, revamping de sistemas existentes y automatización a medida.

IP66 / NEMA 4X

Grado de protección

CE · UL 508A · CSA

Certificaciones del sistema

400 V AC

Trifásico, 50/60 Hz

65 kA

SCCR a 480 V AC

OPC UA

Arquitectura de comunicación

PL e · SIL 3

Nivel máximo de seguridad

/// Cuadro de automatización

Cuadro de automatización y control para biorreactor industrial

El cuadro eléctrico de automatización, en acero inoxidable AISI 304 con acabado satinado, está diseñado para la gestión y la regulación de un biorreactor industrial. Todo el sistema cumple las normas internacionales y cuenta con las certificaciones CE, UL y CSA para los mercados europeo y norteamericano.

La arquitectura se basa en el estándar abierto, seguro y normalizado OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) y separa con claridad las tareas operativas.

Control lógico, seguridad y actuación (PLC)

Las plataformas PLC Siemens o Allen-Bradley gobiernan los enclavamientos de seguridad en tiempo real, los lazos físicos de proceso (temperatura y presión) y la actuación de las válvulas. Las válvulas de proceso están comandadas por una isla neumática SMC conectada por IP Ethernet.

Adquisición analítica e integración (Vinci Biotechnologies & Bioflex™)

Los parámetros de cultivo — pH, oxígeno disuelto (DO) y biomasa — los adquiere la placa electrónica Kbiotech dedicada, que dialoga de forma nativa con el PLC local por OPC UA y transmite los datos que necesita la lógica de control en tiempo real, por ejemplo para la dosificación correctiva.

/// Ficha técnica

Especificaciones

Especificaciones generales y mecánicas

Material de la envolvente: Acero inoxidable AISI 304 (EN 1.4301) con acabado satinado fino (Scotch-Brite), apto para salas blancas farmacéuticas y alimentarias.
Grado de protección: IP66 / NEMA 4X: protección completa frente a la entrada de polvo, chorros de agua a alta presión y agentes corrosivos.
Accesibilidad: Puerta frontal con bisagras ocultas, bombines de doble paletón y maneta robusta del seccionador principal con enclavamiento mecánico.
Certificaciones del sistema: Marcado CE (directivas de Máquinas, Baja Tensión y CEM) · UL 508A listed (cuadros de mando industriales, EE. UU.) · certificación CSA C22.2 No. 14 (Canadá).
Segregación interna: Separación física según las directrices UL 508A: barreras aislantes dividen los circuitos de potencia de los de mando y señal (PELV/SELV).
Apantallamiento CEM: La placa Kbiotech y las borneras de los sensores de cultivo se alojan en un compartimento metálico apantallado aparte, para eliminar las interferencias electromagnéticas de los accionamientos de potencia, por ejemplo los variadores de los motores de agitación.
Segregación neumática: La isla neumática SMC está aislada en un compartimento inferior con drenajes de condensados: las microfugas de aire comprimido o humedad no alcanzan los componentes electrónicos críticos.

Alimentación y distribución

Tensión de línea: 400 V AC ±10 %, trifásico + neutro + tierra, 50/60 Hz.
Configuración de línea alternativa: Soporte de hardware para doble tensión: 110 V AC (60 Hz, redes de EE. UU.) o 220 V AC monofásico.
Potencia nominal: Escala con el volumen del biorreactor y la carga térmica: motores de agitación, calefacción y refrigeración de la camisa del recipiente.
Alimentación auxiliar: Tensión estabilizada de 24 V DC procedente de fuentes redundantes Class 2 homologadas UL, para el funcionamiento continuo de los PLC, la isla SMC y el sistema Kbiotech.
Corriente de cortocircuito (SCCR): 65 kA SCCR a 480 V AC de serie, o ajustado a los requisitos de la instalación, sin transformadores de aislamiento aguas arriba.
Método de conformidad UL 508A: El SCCR global del cuadro se calcula y verifica según UL 508A Supplement SB.
Coordinación de los componentes: Todos los componentes de la acometida — seccionador principal, fusibles limitadores de corriente Class CC o J, contactores de seguridad y arrancadores de motor — están coordinados con alto poder de corte. Los componentes aguas abajo (fuentes de 24 V DC, variadores) están protegidos por dispositivos de protección contra sobreintensidades (OCPD) correctamente dimensionados, de modo que un solo componente de menor capacidad no desclasifique todo el cuadro, por ejemplo a 5 kA.

Arquitectura de control (PLC Siemens / Allen-Bradley)

Plataforma de hardware: Siemens S7-1500 / ET 200SP o Allen-Bradley CompactLogix / ControlLogix.
Funciones principales: Ejecución de los lazos PID de temperatura y presión, la lógica de enclavamiento, las secuencias automatizadas de CIP/SIP y el comando de las válvulas de proceso con alta resolución temporal.
Red interna del cuadro: Switch Ethernet industrial gestionado, optimizado para la segmentación del tráfico de la red de campo (PROFINET o EtherNet/IP).

Isla neumática SMC (controlada por IP Ethernet)

Modelo / serie: Bloque de válvulas de alta eficiencia SMC Serie SY, o equivalente, con nodo de comunicación de bus de campo integrado.
Interfaz de comunicación: EtherNet/IP o PROFINET (IP Ethernet), conectado directamente al PLC maestro.
Funcionalidad: Pilotaje neumático de las válvulas de proceso del biorreactor: líneas de gas, inoculación, muestreo, alimentación de nutrientes y válvula de fondo del recipiente. Admite diagnóstico de campo — estado de las bobinas, cortocircuitos, recuento de ciclos.

Adquisición analítica y red (Vinci Biotechnologies & Bioflex™)

Hardware de adquisición: Placa electrónica Kbiotech con tecnología National Instruments cRIO SOM integrada, alojada en una sección interna apantallada frente a interferencias electromagnéticas.
pH: Interfaz para electrodo combinado con compensación automática de temperatura (ATC).
Oxígeno disuelto (DO): Canales dedicados para sensores ópticos (luminiscencia) o amperométricos.
Biomasa: Integración de sensores de densidad óptica (OD) o de densidad de células viables por capacitancia.
Canales auxiliares: Preparación para potencial redox (ORP), pCO₂ o conductividad.
Interfaz con el PLC local (OPC UA): Comunicación cliente/servidor cifrada en tiempo real: el PLC lee los parámetros de cultivo para comandar las bombas dosificadoras — ácido, base, antiespumante, nutrientes — y envía órdenes de calibración a la placa Kbiotech.
Difusión a varios PLC de la red: El servidor OPC UA embebido acepta varios clientes simultáneos: los datos de cultivo pueden replicarse en tiempo real a PLC de terceros — gestión de servicios auxiliares, SCADA de planta, controladores de tanques — sin hardware intermedio.
Interfaz con la red externa: Un enlace de red dedicado lleva los datos a la red corporativa, para la interacción nativa con Bioflex™: supervisión remota, estrategias de alimentación automatizadas y registro seguro de los datos de lote.

Entradas de sensores directas en el PLC (seguridad y proceso físico)

Temperatura: Sondas RTD (PT100/PT1000) cableadas directamente a los módulos térmicos del PLC, para el control del proceso y los límites de seguridad.
Presión: Transmisores sanitarios 4–20 mA o HART, leídos directamente por el PLC para la regulación de la contrapresión y las alarmas de sobrepresión.

Sistema de seguridad (parada y rearranque)

Nivel de integridad de seguridad: Diseñado según las directivas CE y las normas UL hasta PL d / PL e (ISO 13849-1) o SIL 2 / SIL 3 (IEC 61508).
Parada de emergencia: Circuito de seguridad redundante de doble canal, cableado de forma fija, mediante relés de seguridad o un PLC de seguridad, activado por las setas de parada de emergencia. Deja sin tensión motores, resistencias de calefacción y bombas dosificadoras y corta la potencia de salida a la isla neumática SMC.
Rearranque seguro: El rearme exige un estado de seguridad resuelto y una intervención manual en el pulsador de reset azul iluminado del frente del cuadro. Los PLC y Bioflex™ registran la transición y bloquean la fase de receta en curso, evitando arranques no deseados de los motores o aperturas accidentales de válvulas.

/// El resto de la plataforma

Software Bioflex™

Plataforma SCADA para el control de bioprocesos: supervisa hasta 12 biorreactores a la vez, con recetas, pista de auditoría y firmas electrónicas conformes con la FDA 21 CFR Part 11.

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Módulos Biobook I/O

Cada módulo puede funcionar por sí solo o como parte de una plataforma de biorreactores totalmente integrada, para distintas configuraciones de laboratorio, procesos y aplicaciones.

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