/// Tuotteet · Ohjelmisto & automaatio

Bioprosessi automaatio

Bioreaktoriemme ohjauspuoli, yksittäisestä pöytämoduulista teolliseen laitokseen: ohjelmistot, ohjausmoduulit, olemassa olevien järjestelmien revamping ja räätälöity automaatio.

IP66 / NEMA 4X

Kotelointiluokka

CE · UL 508A · CSA

Järjestelmän sertifioinnit

400 V AC

Kolmivaiheinen, 50/60 Hz

65 kA

SCCR 480 V AC:ssä

OPC UA

Tiedonsiirtoarkkitehtuuri

PL e · SIL 3

Korkein turvallisuustaso

/// Automaatiokeskus

Teollisen bioreaktorin automaatio- ja ohjauskeskus

Automaatiokeskus on valmistettu satiinipintaisesta ruostumattomasta teräksestä AISI 304 ja suunniteltu teollisen bioreaktorin ohjaukseen ja säätöön. Koko järjestelmä täyttää kansainväliset standardit ja sillä on CE-, UL- ja CSA-sertifioinnit Euroopan ja Pohjois-Amerikan markkinoille.

Arkkitehtuuri perustuu avoimeen, turvalliseen ja standardoituun OPC UA -määrittelyyn (Open Platform Communications Unified Architecture) ja erottaa käyttötehtävät selkeästi toisistaan.

Logiikkaohjaus, turvallisuus ja toimilaitteet (PLC)

Siemensin tai Allen-Bradleyn PLC-alustat hoitavat reaaliaikaiset turvalukitukset, fysikaaliset prosessipiirit (lämpötila ja paine) sekä venttiilien ohjauksen. Prosessiventtiilejä käyttää IP Ethernetillä liitetty SMC-venttiilisaareke.

Analytiikan mittaus ja integrointi (Vinci Biotechnologies & Bioflex™)

Viljelyparametrit — pH, liuennut happi (DO) ja biomassa — mittaa oma Kbiotech-elektroniikkakortti, joka keskustelee paikallisen PLC:n kanssa natiivisti OPC UA:lla ja välittää eteenpäin ne tiedot, joita reaaliaikainen säätölogiikka tarvitsee, esimerkiksi korjaavaan annosteluun.

/// Tekninen tietolehti

Tekniset tiedot

Yleiset ja mekaaniset tiedot

Kotelon materiaali: Ruostumaton teräs AISI 304 (EN 1.4301) hienolla satiinipinnalla (Scotch-Brite), soveltuu lääke- ja elintarviketeollisuuden puhdastiloihin.
Kotelointiluokka: IP66 / NEMA 4X: täysi suoja pölyn pääsyltä, korkeapaineiselta vesisuihkulta ja syövyttäviltä aineilta.
Käytettävyys: Etuovessa piilosaranat, kaksoisavainlukot ja tukeva pääkytkimen kahva mekaanisella lukituksella.
Järjestelmän sertifioinnit: CE-merkintä (kone-, pienjännite- ja EMC-direktiivi) · UL 508A listed (teolliset ohjauskeskukset, USA) · CSA C22.2 No. 14 -sertifiointi (Kanada).
Sisäinen erottelu: Fyysinen erottelu UL 508A -ohjeiden mukaan: eristävät väliseinät erottavat tehopiirit ohjaus- ja signaalipiireistä (PELV/SELV).
EMC-suojaus: Kbiotech-kortti ja viljelyanturien riviliittimet sijaitsevat omassa suojatussa metallilokerossa, jotta tehokäyttöjen, esimerkiksi sekoitinmoottorien taajuusmuuttajien, sähkömagneettiset häiriöt saadaan poistettua.
Pneumatiikan erottelu: SMC-venttiilisaareke on eristetty alempaan lokeroon, jossa on lauhteenpoistot: paineilman tai kosteuden mikrovuodot eivät pääse kriittisiin elektroniikkakomponentteihin.

Syöttö ja jakelu

Verkkojännite: 400 V AC ±10 %, kolmivaiheinen + nolla + maa, 50/60 Hz.
Vaihtoehtoinen syöttökokoonpano: Laitteisto tukee kahta jännitettä: 110 V AC (60 Hz, Yhdysvaltain verkot) tai 220 V AC yksivaiheinen.
Nimellisteho: Mitoitetaan bioreaktorin tilavuuden ja lämpökuorman mukaan: sekoitinmoottorit, astian vaipan lämmitys ja jäähdytys.
Apujännitesyöttö: Stabiloitu 24 V DC UL-hyväksytyistä redundanteista Class 2 -teholähteistä, PLC:iden, SMC-saarekkeen ja Kbiotech-järjestelmän keskeytymättömään käyttöön.
Oikosulkuvirtakestoisuus (SCCR): Vakiona 65 kA SCCR 480 V AC:ssä tai laitoksen vaatimusten mukaan, ilman edeltäviä erotusmuuntajia.
UL 508A -vaatimustenmukaisuuden menetelmä: Keskuksen kokonais-SCCR lasketaan ja todennetaan standardin UL 508A Supplement SB mukaan.
Komponenttien koordinointi: Kaikki syötön komponentit — pääkytkin, virtaa rajoittavat Class CC- tai J-sulakkeet, turvakontaktorit ja moottorilähdöt — on koordinoitu suurella katkaisukyvyllä. Jälkeen kytketyt komponentit (24 V DC -teholähteet, taajuusmuuttajat) on suojattu oikein mitoitetuilla ylivirtasuojilla (OCPD), jotta yksittäinen heikommin mitoitettu komponentti ei alenna koko keskuksen luokitusta, esimerkiksi 5 kA:iin.

Ohjausarkkitehtuuri (Siemens / Allen-Bradley PLC)

Laitealusta: Siemens S7-1500 / ET 200SP tai Allen-Bradley CompactLogix / ControlLogix.
Päätehtävät: Lämpötilan ja paineen PID-piirien, lukituslogiikan, automatisoitujen CIP/SIP-sekvenssien ja prosessiventtiilien ajallisesti tarkan ohjauksen suoritus.
Keskuksen sisäinen verkko: Hallittu teollisuus-Ethernet-kytkin, optimoitu kenttäverkon liikenteen segmentointiin (PROFINET tai EtherNet/IP).

SMC-venttiilisaareke (ohjaus IP Ethernetillä)

Malli / sarja: Suuren hyötysuhteen SMC SY -sarjan venttiiliryhmä tai vastaava, integroidulla kenttäväylän tiedonsiirtosolmulla.
Tiedonsiirtoliitäntä: EtherNet/IP tai PROFINET (IP Ethernet), liitetty suoraan isäntä-PLC:hen.
Toiminta: Bioreaktorin prosessiventtiilien pneumaattinen esiohjaus: kaasulinjat, siirrostus, näytteenotto, ravinnesyötöt ja astian pohjaventtiili. Tukee kenttädiagnostiikkaa — kelan tila, oikosulut, syklilaskenta.

Analytiikan mittaus ja verkko (Vinci Biotechnologies & Bioflex™)

Mittauslaitteisto: Kbiotech-elektroniikkakortti integroidulla National Instruments cRIO SOM -tekniikalla, sijoitettuna sähkömagneettisilta häiriöiltä suojattuun sisälokeroon.
pH: Yhdistelmäelektrodin liitäntä automaattisella lämpötilakompensoinnilla (ATC).
Liuennut happi (DO): Omat kanavat optisille (luminesenssi) tai amperometrisille antureille.
Biomassa: Optisen tiheyden (OD) tai kapasitanssiin perustuvien elävien solujen tiheysantureiden integrointi.
Lisäkanavat: Valmius hapetus-pelkistyspotentiaalille (ORP), pCO₂:lle tai johtokyvylle.
Liitäntä paikalliseen PLC:hen (OPC UA): Salattu asiakas/palvelin-tiedonsiirto reaaliajassa: PLC lukee viljelyparametrit annostelupumppujen ohjaamiseksi — happo, emäs, vaahdonesto, ravinteet — ja välittää kalibrointikomennot Kbiotech-kortille.
Jakelu useille PLC:ille verkossa: Sulautettu OPC UA -palvelin ottaa vastaan useita samanaikaisia asiakkaita: viljelytiedot voidaan peilata reaaliajassa kolmannen osapuolen PLC:ille — käyttöhyödykkeiden hallinta, laitoksen SCADA, säiliöohjaimet — ilman välilaitteistoa.
Liitäntä ulkoiseen verkkoon: Oma verkkoyhteys vie tiedot yrityksen verkkoon natiivia Bioflex™-yhteistoimintaa varten: etävalvonta, automatisoidut syöttöstrategiat ja erätietojen turvallinen tallennus.

PLC:n suorat anturitulot (turvallisuus ja fysikaalinen prosessi)

Lämpötila: RTD-anturit (PT100/PT1000) kytketty suoraan PLC:n lämpötilamoduuleihin prosessinsäätöä ja turvarajoja varten.
Paine: Hygieeniset lähettimet 4–20 mA tai HART, PLC:n suoraan lukemina, vastapaineen säätöön ja ylipainehälytyksiin.

Turvajärjestelmä (pysäytys ja uudelleenkäynnistys)

Turvallisuustaso: Suunniteltu CE-direktiivien ja UL-standardien mukaan tasolle PL d / PL e (ISO 13849-1) tai SIL 2 / SIL 3 (IEC 61508) asti.
Hätäpysäytys: Kiinteästi johdotettu, kaksikanavainen redundantti turvapiiri turvareleiden tai turva-PLC:n kautta, laukaisuna hätä-seis-sienipainikkeet. Se katkaisee jännitteen moottoreilta, lämmitysvastuksilta ja annostelupumpuilta sekä poistaa SMC-venttiilisaarekkeen lähtötehon.
Turvallinen uudelleenkäynnistys: Kuittaus edellyttää selvitettyä turvatilaa ja käsin tehtävää toimenpidettä keskuksen etupaneelin sinisellä valaistulla reset-painikkeella. PLC:t ja Bioflex™ kirjaavat siirtymän ja lukitsevat käynnissä olevan reseptivaiheen, jolloin moottorit eivät käynnisty tahattomasti eivätkä venttiilit avaudu vahingossa.

/// Alustan muut osat

Bioflex™-ohjelmisto

SCADA-alusta bioprosessin ohjaukseen: se valvoo jopa 12 bioreaktoria yhdessä, resepteineen, audit trail -toiminnolla ja sähköisin allekirjoituksin FDA 21 CFR Part 11 -vaatimusten mukaisesti.

Tutustu Bioflex™:ään →

Biobook I/O -moduulit

Jokainen moduuli toimii itsenäisesti tai osana täysin integroitua bioreaktorialustaa, erilaisiin laboratoriokokoonpanoihin, prosesseihin ja sovelluksiin.

Katso I/O-moduulit →