New Brunswick Scientific BioFlo 4500

BioFlo 4500 to stalowy fermentor/bioreaktor SIP New Brunswick Scientific o pojemności 20 lub 30 L total, przeznaczony do rozwoju procesu i małej produkcji. Platforma dokumentuje Ethernet LAN, RS-422 AFS-BioCommand, do 60 I/O, programowalną sterylizację 121–130°C i ciśnieniowy vessel ASME 40 psig.

Źródło: zachowana oferta Scientific Surplus/LabX. Fotografia przedstawia egzemplarz z niefabryczną modernizacją Eaton PLC, dlatego nie dokumentuje pierwotnej konfiguracji ML-6100.

Źródło: New Brunswick Scientific, broszura B-4007a, s. 1.

Identyfikacja

Marketing nazywa 4500 „benchtop”; masa netto to około 136 kg dla 20 L i 191 kg dla 30 L.

Oba są SIP; 4500 ma 20/30 L, ML-6100, Ethernet i opcję third-party SCADA.

Źródło: New Brunswick Scientific, broszura B-4007a, s. 3. Numeracja pokazuje m.in. konsolę, naczynie, napęd, zawory, filtry i przyłącza.

Vessel, geometria i materiały

20 L ma working volume 5–15 L i aspect ratio 1,98:1. 30 L pracuje 7–22,5 L przy 2,03:1. Cylindrical vessel ma hemispherical bottom dish oraz prostokątne okno 21,6 × 3,2 cm obejmujące obszar nad i pod maksymalnym poziomem.

Vessel jest 316L, wewnętrznie polerowany do 15–20 Ra, zewnętrznie 25–30 Ra; electropolishing był opcją. Process piping jest orbitally welded 316L, valves i związane elementy także 316L.

ASME-coded vessel jest rated 40 psig, jacket 50 psig. Te dokumenty, relief records i historia napraw są częścią tożsamości używanego urządzenia.

Headplate ma siedem 28 mm threaded ports z 19 mm ID, exhaust Tri-Clamp, fill/light port, bearing housing i rupture disk 316L 40 psi odprowadzony do dołu konsoli. Górna/dolna ściana daje kolejne Ingold-type ports, thermowell, overlay i sparger.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 22.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 27. Rysunek lokalizuje płaszcz, okno, napęd, dolny odpływ i rupture disk.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 31.

Pressure boundary i safety

Manual back-pressure jest standardem, automatic back-pressure regulator opcją. Każdy wariant ma inną kombinację actuator, sensor i failure modes.

Sterylizacja SIP

ML-6100 pozwala programować heat-up, sterilization i jacket drain time oraz valve operating sequences. Zakres czasu sterylizacji wynosi 0–500 min, temperatura 121–130°C.

Sterilizable-in-place inlet filter ma absolute 0,2 µm w 316L housing; outlet jest depth filter, z absolute 0,2 µm opcjonalnie. Resterilizable inoculation/addition i sampling valves były opcjami.

Sterylizacja jest funkcją safety i jakości, a nie zwykłą recipe użytkownika.

ML-6100 architecture

Sterownik pozwala dodawać, nazywać, zmieniać i usuwać loops oraz protocols. Obsługuje do 60 inputs/outputs, a kolorowy SVGA display pokazuje do 16 parametrów na dwóch screens.

System pozwala kaskadować parametr do maksymalnie pięciu loops.

Alarm Shutdown Selection pozwala wybrać parametry, które przy alarmie wyłączą dalszą pracę.

Touchscreen i remote variant

Konfiguracja external computer korzysta z osobnego PC i monitora.

Process Status uses bar graphs dla maksymalnie 16 loops, Trend pokazuje do czterech online graphs, a lokalny history span wynosi do około czterech godzin.

Źródło: New Brunswick Scientific, broszura B-4007a, s. 5.

Ethernet LAN

ML-6100 ma LAN Ethernet port dla network connectivity i połączenia z BioCommand supervisory host. To natywny element specyfikacji, a nie port oznaczony future expansion jak w BioFlo 310.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 38. Rysunek wskazuje położenie złączy komputera zewnętrznego i alarmów.

RS-422 AFS-BioCommand

Specyfikacja wymienia RS-422 AFS-BioCommand port do automatic data logging i control.

ML-6100 jest odrębną platformą.

Źródło: New Brunswick Scientific, broszura B-4007a, s. 4. Zdjęcie pokazuje fabryczny panel operatora, a nie późniejszy retrofit PLC.

BioCommand i third-party SCADA

Opcjonalny AFS-BioCommand realizuje remote control, data logging i process programming.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 163. Dokument wskazuje 25-pinowe złącze AFS z tyłu konsoli i adres węzła 0–19.

Identyfikacja oprogramowania, hasła i nośnik

Ekran System Information wyświetla identyfikator firmware, numer seryjny CPU cyfrowego I/O oraz wersję lokalnego oprogramowania. Są to właściwe pola do fotografowania podczas oględzin, ponieważ nie należy zakładać wspólnej wersji dla wszystkich egzemplarzy BioFlo 4500.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 67.

Instrukcja Rev. H podaje fabryczne hasło NBS dla poziomu SYSTEM CONFIGURATION oraz puste hasło BASIC OPERATIONS. To stan dokumentacyjny, nie gwarancja, że konkretny egzemplarz nadal używa wartości fabrycznej. Kontrola powinna objąć zmianę obu poziomów, stan blokady oraz historię serwisową.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 69.

Konfiguracja może być zapisana na resident hard drive C: albo na wewnętrzny napęd dyskietek A: dostępny po zdjęciu bocznego panelu. Fabryczny katalog C:\BCLOCAL ma charakter tylko do odczytu. Zapis konfiguracji nie obejmuje bieżących wartości procesowych, trendów ani setpointów, a wczytanie pliku nadpisuje aktywną konfigurację sterownika.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 140.

Analog I/O, recorder i alarm

BioFlo 4500 oferuje trzy sets analog inputs 0–20 mA dla analyzers lub external devices.

Standard 0–20 mA różni się od powszechnego 4–20 mA.

Output nie daje automatycznie potwierdzenia rzeczywistego przepływu.

Agitation i oxygen transfer

PID ma utrzymywać prędkość z rozdzielczością około 1 rpm.

Standardem są dwa sześciopłatowe Rushton impellers 316L i cztery removable baffles. Opcje obejmują marine, pitched blade, spin filter i basket dla różnych kultur.

Producent deklarował OTR minimum 350 mM O2/L/h w określonych warunkach.

Single mechanical seal jest standardem, double seal opcją.

Temperatura i utilities

Cztery cartridge heaters w dnie mają 675 W dla 20 L lub 850 W dla 30 L.

Zakres to 5°C powyżej coolant supply do 85°C, dokładność około ±0,2°C. W growth phase sterownik realizuje zmianę 1°C/min między 30 i 45°C oraz wolniejsze profile programowane.

System potrzebuje też air, water, exhaust, water return, drain i opcjonalnych gases.

Air, gas mixing i exhaust

Standardowy TMFC reguluje 5–50 SLPM przy turndown 10:1. Opcjonalny niższy zakres to 0,2–10 SLPM przy 50:1. Dostępne były 2-, 3- i 4-gas mixers oraz gas overlay.

pH, DO, pumps i sampling

Dostępne były pH Ingold lub Broadley James, DO polarographic oraz dodatkowe sensors w portach 19/25 mm.

Resterilizable sampling/addition valves oraz aerosol containment były opcjami.

Cena i rynek wtórny

eBay oferuje używany BioFlo 4500 za 4050 USD, po obniżce z 4500 USD. To jawna cena exact-model; ogłoszenie nie daje pełnego BOM ani potwierdzenia kwalifikacji.

Bid-on-Equipment oferuje egzemplarz z 2006 r. za 16 000 USD z opening offer 8000 USD. American Instrument miał niekompletny 20 L za 2500 USD, a DOTmed pokazuje cabinet/elementy około 2699–2999 USD.

Aktualna oferta wynosi 4050 USD. Kompletny zestaw 30 L z vessel, ML-6100, motor, probes i utilities jest wyceniany odmiennie od samego controller.

TCO obejmuje pressure inspection, steam, filters/traps, seals, TMFC, probes, SCADA/BioCommand, validation, rigging i 220/240 V 30 A. Masa 136–191 kg zwiększa koszt transportu i instalacji.

Zachowane schematy sterowania i zasilania

Instrukcja Rev. H zawiera cztery końcowe arkusze schematów. Wersje zamieszczone poniżej służą do wstępnej orientacji; przed pracą przy konkretnym egzemplarzu trzeba porównać rewizję dokumentu, oznaczenia przewodów i zmiany serwisowe z fizyczną szafą.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 211.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 212.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 213.

Źródło: New Brunswick Scientific, User’s Guide M1254-0050 Rev. H, s. 214.

Źródło: New Brunswick Scientific, broszura B-4007a, s. 6.

Wyniki pełnego researchu Eppendorf i New Brunswick

Model i platforma

Karta opisuje New Brunswick Scientific BioFlo 4500. Udokumentowana skala: 5–22,5 L roboczo; 20/30 L total; stalowy SIP. Starsze linie New Brunswick korzystały z lokalnego sterowania oraz platformy BioCommand. Oficjalne materiały BioCommand pokazują workspace batch, trendy, logikę programu i kreator receptur.

Naczynie procesowe, control station, komputer z oprogramowaniem oraz integracja nadrzędna są osobnymi warstwami. Przejęcie marki New Brunswick przez Eppendorf nie zmieniło automatycznie elektroniki ani oprogramowania historycznych BioFlo.

Udokumentowane oprogramowanie

DASware control 6 jest oferowany jako SCADA dla DASbox i DASGIP. DASware connect przedstawia integrację systemu bioprocesowego z klientem zewnętrznym przez OPC. BioCommand pozostaje odrębną platformą właściwą dla wielu starszych urządzeń New Brunswick.

Oficjalny ekran logowania DASware control 6; nie jest lokalnym HMI historycznego New Brunswick.

Oficjalny Process View i trendy DASware control 6.

Oficjalny diagram warstwy integracyjnej DASware connect.

Dodatkowy materiał ilustracyjny

Źródło: oficjalny materiał producenta lub instrukcja wskazana w podpisie. BioCommand — oficjalny widok trendów.

Źródło: oficjalny materiał producenta lub instrukcja wskazana w podpisie. BioCommand — oficjalny kreator receptury.

Źródła

• New Brunswick — BioFlo 4500 User’s Guide M1254-0050 Rev. H — architecture, vessel, ML-6100, utilities i procedures.
• New Brunswick — BioFlo 4500 brochure B-4007a — specifications, controller, Ethernet/RS-422, pressure i SIP.
• eBay — BioFlo 4500 za 4050 USD — aktualna obserwowana cena exact-model.
• Bid-on-Equipment — BioFlo 4500 za 16 000 USD — drugi punkt rynku i rok 2006.
• American Instrument — niekompletny BioFlo 4500 20 L — punkt komponentowy 2500 USD.
• LabX/Scientific Surplus — fotografia BioFlo 4500 SIP — obraz używanego stanowiska.