Bioproces avtomatizacija
Krmilna stran naših bioreaktorjev, od posameznega namiznega modula do industrijske naprave: programska oprema, krmilni moduli, revamping obstoječih sistemov in avtomatizacija po meri.
Omarica za avtomatizacijo in krmiljenje industrijskega bioreaktorja
Omarica za avtomatizacijo iz nerjavnega jekla AISI 304 s satinirano površino je zasnovana za vodenje in regulacijo industrijskega bioreaktorja. Celoten sistem je skladen z mednarodnimi standardi in nosi certifikate CE, UL in CSA za uporabo na evropskem in severnoameriškem trgu.
Arhitektura temelji na odprtem, varnem in standardiziranem OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) ter jasno ločuje operativne naloge.
Logično krmiljenje, varnost in pogoni (PLC)
Platformi PLC Siemens ali Allen-Bradley vodita varnostne zapore v realnem času, fizikalne procesne zanke (temperatura in tlak) ter krmiljenje ventilov. Procesne ventile poganja ventilni otok SMC, priključen prek IP Ethernet.
Analitski zajem in integracija (Vinci Biotechnologies & Bioflex™)
Parametre gojenja — pH, raztopljeni kisik (DO) in biomaso — zajema namenska elektronska kartica Kbiotech, ki z lokalnim PLC govori nativno prek OPC UA in posreduje podatke, ki jih potrebuje krmilna logika v realnem času, na primer za korekcijsko doziranje.
Tehnični podatki
Splošni in mehanski podatki
- Material ohišja
- Nerjavno jeklo AISI 304 (EN 1.4301) s fino satinirano površino (Scotch-Brite), primerno za farmacevtske in živilske čiste prostore.
- Stopnja zaščite
- IP66 / NEMA 4X: popolna zaščita pred vdorom prahu, vodnim curkom pod visokim tlakom in korozivnimi snovmi.
- Dostopnost
- Sprednja vrata s skritimi tečaji, vložki z dvojnim ključem in robustnim ročajem glavnega stikala z mehansko zaporo.
- Certifikati sistema
- Oznaka CE (direktive o strojih, nizki napetosti in EMC) · UL 508A listed (industrijske krmilne omarice, ZDA) · certifikat CSA C22.2 No. 14 (Kanada).
- Notranja ločitev
- Fizična ločitev po smernicah UL 508A: izolacijske pregrade ločujejo močnostne tokokroge od krmilnih in signalnih (PELV/SELV).
- Zaščita EMC
- Kartica Kbiotech in sponke senzorjev gojenja so v ločenem oklopljenem kovinskem predelku, da se odpravijo elektromagnetne motnje močnostnih pogonov, na primer frekvenčnih pretvornikov mešalnih motorjev.
- Pnevmatska ločitev
- Ventilni otok SMC je ločen v spodnjem predelku z odvodi kondenzata: morebitna mikropuščanja stisnjenega zraka ali vlage ne dosežejo kritičnih elektronskih komponent.
Napajanje in razdelitev
- Omrežna napetost
- 400 V AC ±10 %, trifazno + nevtralni + ozemljitev, 50/60 Hz.
- Druge izvedbe napajanja
- Strojna podpora za dve napetosti: 110 V AC (60 Hz, ameriška omrežja) ali 220 V AC enofazno.
- Nazivna moč
- Prilagodi se prostornini bioreaktorja in toplotni obremenitvi: mešalni motorji, gretje in hlajenje plašča posode.
- Pomožno napajanje
- Stabilizirana napetost 24 V DC iz redundantnih napajalnikov Class 2 z odobritvijo UL, za neprekinjeno delovanje PLC, otoka SMC in sistema Kbiotech.
- Zdržni kratkostični tok (SCCR)
- Standardno 65 kA SCCR pri 480 V AC ali po zahtevah obrata, brez ločilnih transformatorjev pred omarico.
- Metoda skladnosti po UL 508A
- Skupni SCCR omarice se izračuna in preveri po UL 508A Supplement SB.
- Usklajenost komponent
- Vse komponente napajanja — glavno stikalo, tokovno omejevalne varovalke Class CC ali J, varnostni kontaktorji in motorski zaganjalniki — so usklajene z visoko izklopno zmogljivostjo. Komponente za njimi (napajalniki 24 V DC, frekvenčni pretvorniki) ščitijo pravilno dimenzionirane nadtokovne zaščite (OCPD), da posamezna šibkeje dimenzionirana komponenta ne zniža razreda celotne omarice, na primer na 5 kA.
Arhitektura krmiljenja (PLC Siemens / Allen-Bradley)
- Strojna platforma
- Siemens S7-1500 / ET 200SP ali Allen-Bradley CompactLogix / ControlLogix.
- Glavne naloge
- Izvajanje regulacijskih zank PID za temperaturo in tlak, zaporne logike, avtomatiziranih zaporedij CIP/SIP in časovno visokoločljivega krmiljenja procesnih ventilov.
- Omrežje v omarici
- Upravljano industrijsko stikalo Ethernet, optimizirano za segmentacijo prometa v terenskem omrežju (PROFINET ali EtherNet/IP).
Ventilni otok SMC (krmiljen prek IP Ethernet)
- Model / serija
- Visokoučinkovit ventilni blok SMC serije SY ali enakovreden, z vgrajenim komunikacijskim vozliščem terenskega vodila.
- Komunikacijski vmesnik
- EtherNet/IP ali PROFINET (IP Ethernet), priključeno neposredno na nadrejeni PLC.
- Delovanje
- Pnevmatsko predkrmiljenje procesnih ventilov bioreaktorja: plinske linije, inokulacija, vzorčenje, dovajanje hranil in izpustni ventil na dnu posode. Podpira terensko diagnostiko — stanje tuljav, kratki stiki, štetje ciklov.
Analitski zajem in omrežje (Vinci Biotechnologies & Bioflex™)
- Strojna oprema za zajem
- Elektronska kartica Kbiotech z vgrajeno tehnologijo National Instruments cRIO SOM, nameščena v notranjem predelku, oklopljenem pred elektromagnetnimi motnjami.
- pH
- Vmesnik za kombinirano elektrodo s samodejno temperaturno kompenzacijo (ATC).
- Raztopljeni kisik (DO)
- Namenski kanali za optične (luminiscenčne) ali amperometrične senzorje.
- Biomasa
- Vključitev senzorjev optične gostote (OD) ali gostote živih celic na osnovi kapacitivnosti.
- Dodatni kanali
- Pripravljenost za redoks potencial (ORP), pCO₂ ali prevodnost.
- Vmesnik do lokalnega PLC (OPC UA)
- Šifrirana komunikacija odjemalec/strežnik v realnem času: PLC bere parametre gojenja za vodenje dozirnih črpalk — kislina, baza, sredstvo proti penjenju, hranila — in pošilja ukaze za umerjanje kartici Kbiotech.
- Oddajanje več PLC v omrežju
- Vgrajeni strežnik OPC UA sprejema več sočasnih odjemalcev: podatke o gojenju je mogoče v realnem času zrcaliti na PLC drugih proizvajalcev — upravljanje medijev, obratni SCADA, krmilniki rezervoarjev — brez vmesne strojne opreme.
- Vmesnik do zunanjega omrežja
- Namenska omrežna povezava prenaša podatke v podjetniško omrežje za nativno sodelovanje z Bioflex™: oddaljeni nadzor, samodejne strategije dohranjevanja in varno beleženje podatkov o šarži.
Neposredni senzorski vhodi PLC (varnost in fizikalni proces)
- Temperatura
- Senzorji RTD (PT100/PT1000), ožičeni neposredno na temperaturne module PLC, za regulacijo procesa in varnostne meje.
- Tlak
- Higienski pretvorniki 4–20 mA ali HART, ki jih PLC bere neposredno, za regulacijo protitlaka in alarme nadtlaka.
Varnostni sistem (zaustavitev in ponovni zagon)
- Stopnja varnostne integritete
- Zasnovan po direktivah CE in standardih UL do PL d / PL e (ISO 13849-1) ali SIL 2 / SIL 3 (IEC 61508).
- Zasilni izklop
- Trdno ožičen, dvokanalni redundantni varnostni tokokrog prek varnostnih relejev ali varnostnega PLC, sprožen z gobastimi tipkami za zasilni izklop. Odklopi napetost z motorjev, grelnih elementov in dozirnih črpalk ter odvzame izhodno moč ventilnemu otoku SMC.
- Varen ponovni zagon
- Ponovna vzpostavitev zahteva razrešeno varnostno stanje in ročni poseg na modro osvetljeni tipki reset na sprednji strani omarice. PLC in Bioflex™ zabeležita prehod in zakleneta trenutno fazo recepta, tako da se motorji ne zaženejo nenamerno in se ventili ne odprejo po nesreči.
Programska oprema Bioflex™
Platforma SCADA za krmiljenje bioprocesov: nadzira do 12 bioreaktorjev skupaj, z recepti, revizijsko sledjo in elektronskimi podpisi skladno s FDA 21 CFR Part 11.
Odkrijte Bioflex™ →Moduli Biobook I/O
Vsak modul lahko deluje samostojno ali kot del popolnoma integrirane bioreaktorske platforme, za različne laboratorijske konfiguracije, procese in aplikacije.
Oglejte si module I/O →Revamping in retrofit
Več nadzora in več let obratovanja iz bioreaktorjev, ki jih že imate: nova avtomatizacija in nova programska oprema na obstoječih sistemih.
Oglejte si revamping →Avtomatizacija po meri
Od poavtomatskega do polne avtomatizacije, z integracijo vaših instrumentov in dokumentacije, ki jo zahteva vaša panoga.
Konfigurirajte svoj sistem →Pogovorimo se o
vaši avtomatizaciji
Nov sistem ali nadgradnja obstoječega: naša ekipa odgovori v 24 urah.