ILS Automation AFC 2000 Fermenter & Bioreactor Control System

ILS AFC 2000 jest projektowym systemem zastępczego sterowania istniejącymi stalowymi fermentorami i bioreaktorami SIP/CIP. Bieżąca karta produktu opisuje rozwiązanie typu drop-in dla stalowych reaktorów Sartorius do 40 L, natomiast starsze case study dokumentuje także AFC 2000 wykonany dla 800-litrowego reaktora produkcyjnego.

Parametry potwierdzone przez producenta

Retrofit Sartorius BIOSTAT B/C 15–40 L

ILS opracował powtarzalny wariant AFC 2000 dla wycofanych stalowych systemów Sartorius BIOSTAT B i C. W case study producent opisuje zbiorniki 15–40 L, których mechanika i armatura pozostawały użyteczne, lecz oryginalne DCU nie miały już dostępnych części.

Pierwszy udokumentowany projekt dotyczył 40-litrowego BIOSTAT C. W kolejnych realizacjach oryginalną skrzynkę DCU usuwano, na skidzie montowano zaprogramowany AFC 2000, a następnie prowadzono nowe przewody zaworów i aparatury. ILS podaje, że dla ustandaryzowanego wariantu instalacja na miejscu zajmowała dwa dni przed rozpoczęciem testów.

Ekran główny pokazuje m.in. temperaturę reaktora, pH, ciśnienie, DO, przepływ powietrza, prędkość mieszania, dwie wagi, pompy wewnętrzne i zewnętrzne oraz stan SIP IDLE. Cztery pompy P1–P4 mają własne napędy na froncie panelu.

Architektura szafy i aparatura

AFC 2000 jest budowany z dostępnych komercyjnie komponentów przemysłowych. Obudowa, PLC, HMI, I/O, napędy i instrumenty są dobierane do zachowanego reaktora oraz wymagań użytkownika. Producent deklaruje przekazanie schematów, dokumentacji i kodu źródłowego zrealizowanego systemu.

Wnętrze pokazuje budowę modułową na szynach DIN: zasilanie, sterownik i moduły I/O, listwy zaciskowe, przekaźniki oraz falownik napędu. To fotografia konkretnej realizacji AFC 2000, dlatego skład widocznej szafy nie jest wspólnym BOM-em wszystkich konfiguracji.

Starsze materiały pokazują również kompaktową odmianę modułową z oddzielnym panelem HMI i modułem czterech pomp.

Pętle procesu i integracja instrumentów

Specyfikacja AFC 2000/3000 wymienia regulatory PID temperatury, pH, kaskady DO i ciśnienia. Układ obsługuje cyfrowe oraz analogowe sondy pH, optyczne i polarograficzne DO, rozpuszczony CO₂, redox, sondy pojemnościowe/biomasy i przewodność.

Do cyfrowych instrumentów należą sondy Mettler-Toledo ISM, urządzenia Hamilton VisiFerm oraz MFC Alicat Scientific. Wagi Mettler-Toledo, Sartorius i Ohaus można łączyć przez RS-485 lub RS-232. Pompy Watson-Marlow realizują korektę pH i podawanie pożywki; system może również sterować pompami zewnętrznymi.

Sterowanie gazami obejmuje cyfrowe połączenie z MFC Alicat oraz analogowe sygnały do urządzeń innych producentów. Wyjścia zaworowe obsługują elektrozawory AC/DC i proporcjonalny zawór ciśnienia. Dla mieszadła ILS przewiduje integrację istniejącego silnika z VFD albo wymianę napędu.

OPC UA i Batch Expert+

Specyfikacja wymienia wbudowany serwer OPC UA. Warstwą nadrzędną jest ILS Batch Expert / Batch Expert+, który zapewnia lokalną i zdalną obsługę, relacyjny historian SQL, alarmy oraz zarządzanie recepturami. Pierwsza modernizowana jednostka BIOSTAT otrzymywała komputer z Batch Expert+; kolejne kontrolery mogły korzystać z tej samej instalacji nadrzędnej.

Zdjęcie systemu 40 L pokazuje HMI Beckhoff na froncie AFC 2000. Marka jest potwierdzona wizualnie dla tej realizacji; projektowa natura AFC 2000 pozwala na inny zestaw komponentów w innych szafach.

Wdrożenie 800 L i zmiana granicy rodziny

Starsze case study opisuje 30-letni, 800-litrowy stalowy reaktor mikrobiologiczny SIP, który pozostawał nieużywany przez ponad rok z powodu zawodnego sterowania. ILS zamontował półindywidualny AFC 2000 w istniejącej stalowej zabudowie i dodał duży ekran dotykowy oraz zdalny dostęp webowy.

Bieżąca dedykowana strona AFC 2000 opisuje Sartorius do 40 L, a większe reaktory przypisuje AFC 3000. Jednocześnie strona przeglądowa nadal podaje zastosowania AFC 2000 od 10-litrowego Sartorius do 1500-litrowego New Brunswick. Udokumentowane 800 L należy więc traktować jako historyczną realizację AFC 2000, nie jako dowód bieżącego standardowego zakresu zamówieniowego.

Koszt względny

ILS nie publikuje ceny bazowej AFC 2000. Producent deklaruje, że kontroler zastępczy kosztuje mniej niż połowę nowego systemu, a w case study BIOSTAT podaje oszczędność 50–75% względem zakupu nowego zestawu.

W projekcie 800 L nowy zbiornik z kontrolerem wyceniono klientowi na ponad 1,2 mln USD; AFC 2000 wykonano za część tej kwoty. Wartość 1,2 mln USD opisuje ofertę zastąpienia całego 800-litrowego systemu, a nie cenę kontrolera AFC 2000.

Udokumentowane fakty o ILS i Batch Expert+

Karta opisuje ILS Automation AFC 2000 Fermenter & Bioreactor Control System. Udokumentowana skala: stalowe reaktory SIP/CIP do 40 L; udokumentowany retrofit Sartorius BIOSTAT C 40 L. ILS buduje konfigurowalne systemy z komponentów COTS i deklaruje dostęp klienta do programu PLC oraz szczegółowego schematu okablowania. AFC 917 steruje jednym reaktorem, AFC 927/928 dwoma; platforma wymienia Modbus TCP, RS-232/RS-485 oraz Kepware OPC Server.

Batch Expert+ jest webową SCADA opartą na Inductive Automation Ignition. Obsługuje klientów Windows, tablet, iPhone, iPad i Android, SFC, bibliotekę receptur i równoległe partie. Producent wymienia integrację z SQL Server, Oracle i MySQL oraz alarmy przez SMS, e-mail i telefon. Materiały serwisowe wskazują VPN, LogMeIn i Citrix Receiver jako możliwe kanały zdalnego wsparcia.

Galeria urządzenia i rzeczywiste widoki Batch Expert+

ILS Automation AFC 2000 Fermenter & Bioreactor Control System — oficjalny materiał sprzętowy rodziny. Źródło: ILS Automation.

ILS Automation AFC 2000 Fermenter & Bioreactor Control System — oficjalny materiał sprzętowy rodziny. Źródło: ILS Automation.

ILS Batch Expert+ — oficjalny zrzut interfejsu SCADA; profil platformy, nie dowód exact projektu. Źródło: ILS Automation.

ILS Batch Expert+ — oficjalny zrzut interfejsu SCADA; profil platformy, nie dowód exact projektu. Źródło: ILS Automation.

ILS Batch Expert+ — oficjalny zrzut interfejsu SCADA; profil platformy, nie dowód exact projektu. Źródło: ILS Automation.

Źródła

• ILS Automation — AFC 2000/3000 Series Replacement Bioreactor Control System — bieżąca karta produktu, zakres do 40 L, sterowanie, instrumenty, OPC UA i Batch Expert+.
• ILS Automation — AFC 2000/3000 Series Specifications — oficjalna specyfikacja z czerwca 2026 r.
• ILS Automation — Bringing Stainless Sartorius BioStat B & C Reactors Out of Retirement — zdjęcia oraz przebieg retrofitów 15–40 L.
• ILS Automation — Bioreactor Controller Rebuild Brings New Life to Old Reactor — wdrożenie AFC 2000 dla 800-litrowego reaktora SIP i fotografie szafy przed/po.
• ILS Automation — AFC Complete — deklaracja historycznie szerokiego zakresu zastosowań AFC 2000.
• DCI — DCI, Inc. acquires ILS Automation — przejęcie ILS Automation w 2025 r. i kontynuacja linii AFC.