/// Produtos · Software & automação

Bioprocesso automação

O lado do controlo dos nossos biorreatores, de um único módulo de bancada a uma instalação industrial: software, módulos de controlo, revamping de sistemas existentes e automação personalizada.

IP66 / NEMA 4X

Grau de proteção

CE · UL 508A · CSA

Certificações do sistema

400 V AC

Trifásico, 50/60 Hz

65 kA

SCCR a 480 V AC

OPC UA

Arquitetura de comunicação

PL e · SIL 3

Nível máximo de segurança

/// Quadro de automação

Quadro de automação e controlo para biorreator industrial

O quadro elétrico de automação, em aço inoxidável AISI 304 com acabamento acetinado, foi concebido para a gestão e a regulação de um biorreator industrial. Todo o sistema cumpre as normas internacionais e possui as certificações CE, UL e CSA para utilização nos mercados europeu e norte-americano.

A arquitetura assenta no padrão aberto, seguro e normalizado OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) e separa claramente as tarefas operacionais.

Controlo lógico, segurança e atuação (PLC)

As plataformas PLC Siemens ou Allen-Bradley governam os intertravamentos de segurança em tempo real, as malhas físicas de processo (temperatura e pressão) e a atuação das válvulas. As válvulas de processo são comandadas por uma ilha pneumática SMC ligada por IP Ethernet.

Aquisição analítica e integração (Vinci Biotechnologies & Bioflex™)

Os parâmetros de cultivo — pH, oxigénio dissolvido (DO) e biomassa — são adquiridos pela placa eletrónica Kbiotech dedicada, que comunica nativamente com o PLC local por OPC UA e transmite os dados de que a lógica de controlo em tempo real precisa, por exemplo para a dosagem corretiva.

/// Ficha técnica

Especificações

Especificações gerais e mecânicas

Material da caixa: Aço inoxidável AISI 304 (EN 1.4301) com acabamento acetinado fino (Scotch-Brite), adequado a salas limpas farmacêuticas e alimentares.
Grau de proteção: IP66 / NEMA 4X: proteção completa contra a entrada de poeiras, jatos de água a alta pressão e agentes corrosivos.
Acessibilidade: Porta frontal com dobradiças ocultas, inserções de fechadura de dupla palheta e manípulo robusto do seccionador principal com intertravamento mecânico.
Certificações do sistema: Marcação CE (Diretivas Máquinas, Baixa Tensão e CEM) · UL 508A listed (quadros de comando industriais, EUA) · certificação CSA C22.2 No. 14 (Canadá).
Segregação interna: Separação física segundo as diretrizes UL 508A: barreiras isolantes dividem os circuitos de potência dos circuitos de comando e de sinal (PELV/SELV).
Blindagem EMC: A placa Kbiotech e os blocos de terminais dos sensores de cultivo ficam num compartimento metálico blindado à parte, para eliminar as interferências eletromagnéticas dos acionamentos de potência, por exemplo os inversores dos motores de agitação.
Segregação pneumática: A ilha pneumática SMC está isolada num compartimento inferior com drenos de condensados: eventuais microfugas de ar comprimido ou humidade não chegam aos componentes eletrónicos críticos.

Alimentação e distribuição

Tensão de linha: 400 V AC ±10%, trifásico + neutro + terra, 50/60 Hz.
Configuração de linha alternativa: Suporte de hardware para dupla tensão: 110 V AC (60 Hz, redes dos EUA) ou 220 V AC monofásico.
Potência nominal: Escala com o volume do biorreator e a carga térmica: motores de agitação, aquecimento e arrefecimento da camisa do recipiente.
Alimentação auxiliar: Tensão estabilizada de 24 V DC a partir de fontes redundantes Class 2 aprovadas UL, para o funcionamento contínuo dos PLC, da ilha SMC e do sistema Kbiotech.
Corrente de curto-circuito (SCCR): 65 kA SCCR a 480 V AC de série, ou ajustado aos requisitos da instalação, sem transformadores de isolamento a montante.
Método de conformidade UL 508A: O SCCR global do quadro é calculado e verificado de acordo com a UL 508A Supplement SB.
Coordenação dos componentes: Todos os componentes da alimentação — seccionador principal, fusíveis limitadores de corrente Class CC ou J, contactores de segurança e arrancadores de motor — estão coordenados com elevado poder de corte. Os componentes a jusante (fontes de 24 V DC, inversores) são protegidos por dispositivos de proteção contra sobreintensidades (OCPD) devidamente dimensionados, para que um único componente de menor capacidade não desclassifique todo o quadro, por exemplo para 5 kA.

Arquitetura de controlo (PLC Siemens / Allen-Bradley)

Plataforma de hardware: Siemens S7-1500 / ET 200SP ou Allen-Bradley CompactLogix / ControlLogix.
Funções principais: Execução das malhas PID de temperatura e pressão, da lógica de intertravamento, das sequências automatizadas de CIP/SIP e do comando das válvulas de processo com elevada resolução temporal.
Rede interna do quadro: Switch Ethernet industrial gerido, otimizado para a segmentação do tráfego da rede de campo (PROFINET ou EtherNet/IP).

Ilha pneumática SMC (controlada por IP Ethernet)

Modelo / série: Bloco de válvulas de alta eficiência SMC Série SY, ou equivalente, com nó de comunicação de barramento de campo integrado.
Interface de comunicação: EtherNet/IP ou PROFINET (IP Ethernet), ligado diretamente ao PLC mestre.
Funcionalidade: Pilotagem pneumática das válvulas de processo do biorreator: linhas de gás, inoculação, amostragem, alimentação de nutrientes e válvula de colheita no fundo do recipiente. Suporta diagnóstico de campo — estado das bobinas, curto-circuitos, contagem de ciclos.

Aquisição analítica e rede (Vinci Biotechnologies & Bioflex™)

Hardware de aquisição: Placa eletrónica Kbiotech com tecnologia National Instruments cRIO SOM integrada, alojada numa secção interna blindada contra interferências eletromagnéticas.
pH: Interface para elétrodo combinado com compensação automática de temperatura (ATC).
Oxigénio dissolvido (DO): Canais dedicados para sensores óticos (luminescência) ou amperométricos.
Biomassa: Integração de sensores de densidade ótica (OD) ou de densidade de células viáveis por capacitância.
Canais auxiliares: Preparação para potencial redox (ORP), pCO₂ ou condutividade.
Interface com o PLC local (OPC UA): Comunicação cliente/servidor encriptada em tempo real: o PLC lê os parâmetros de cultivo para comandar as bombas doseadoras — ácido, base, antiespuma, nutrientes — e envia comandos de calibração para a placa Kbiotech.
Difusão para vários PLC na rede: O servidor OPC UA embebido aceita vários clientes em simultâneo: os dados de cultivo podem ser espelhados em tempo real para PLC de terceiros — gestão de utilidades, SCADA da fábrica, controladores de tanques — sem hardware intermédio.
Interface com a rede externa: Um uplink de rede dedicado leva os dados à rede corporativa, para a interação nativa com o Bioflex™: monitorização remota, estratégias de alimentação automatizadas e registo seguro dos dados de lote.

Entradas de sensores diretas no PLC (segurança e processo físico)

Temperatura: Sensores RTD (PT100/PT1000) ligados diretamente aos módulos térmicos do PLC, para o controlo do processo e os limites de segurança.
Pressão: Transmissores sanitários 4–20 mA, ou HART, lidos diretamente pelo PLC para a regulação da contrapressão e os alarmes de sobrepressão.

Sistema de segurança (paragem e rearranque)

Nível de integridade de segurança: Concebido segundo as diretivas CE e as normas UL até PL d / PL e (ISO 13849-1) ou SIL 2 / SIL 3 (IEC 61508).
Parada de emergência: Circuito de segurança redundante de duplo canal, cablado de forma fixa, através de relés de segurança ou de um PLC de segurança, acionado pelos botões de cogumelo de emergência. Retira a tensão a motores, resistências de aquecimento e bombas doseadoras e corta a potência de saída para a ilha pneumática SMC.
Rearranque seguro: O rearme exige um estado de segurança resolvido e a intervenção manual no botão de reset azul iluminado na frente do quadro. Os PLC e o Bioflex™ registam a transição e bloqueiam a fase de receita em curso, impedindo arranques não desejados dos motores ou aberturas acidentais de válvulas.

/// O resto da plataforma

Software Bioflex™

Plataforma SCADA para controlo de bioprocessos: monitoriza até 12 biorreatores em conjunto, com receitas, registo de auditoria e assinaturas eletrónicas conformes com a FDA 21 CFR Part 11.

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Módulos Biobook I/O

Cada módulo pode funcionar isoladamente ou como parte de uma plataforma de biorreatores totalmente integrada, para diferentes configurações laboratoriais, processos e aplicações.

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