Sartorius BIOSTAT CultiBag STR Plus 50/200 Twin SW

BIOSTAT CultiBag STR Plus 50/200 Twin SW jest fabrycznym, asymetrycznym zestawem dwóch jednorazowych bioreaktorów: holdera 50 L i holdera 200 L, sterowanych przez jedną wieżę DCU4 Twin. Oba holdery są wykonaniem Single Wall / Heating Only z matami elektrycznymi. Dokładny kod zamówieniowy pakietu 208/400 VAC to DHP250LOS2B3/4.

Źródło: karta produktu Sartorius 200 L, strona 1. Obraz przedstawia pojedynczy holder 200 L i wieżę; nie dowodzi kompletności konkretnego Twin ani wykonania termicznego widocznej sztuki.

Parametry identyfikacyjne

Skład fizyczny i identyfikacja

Według instrukcji holder 50 L ma około 923 × 754 × 1800 mm i 113 kg, a 200 L około 923 × 754 × 1800 mm i 143 kg. Wieża ma około 800 × 754 × 1595 mm i 182 kg.

Suma katalogowych mas suchych wynosi około 438 kg. Jest to obliczenie z mas komponentów, a nie deklarowana masa kompletnego zestawu. Z medium obie strony dodają do około 250 kg płynu, nie licząc worków, filtrów, wag i osprzętu.

Katalog podaje około 2652 × 1663 × 754 mm dla zestawu 50/200 Twin.

Źródło: karta produktu 200 L, strona 4. Wiersz DHP250LOS2B3/4 identyfikuje Heating Only, holdery 50 L i 200 L oraz wieżę Twin SW.

Strona 50 L: worek i mieszanie

Strona 50 pracuje w zakresie 12,5–50 L. W późniejszej instrukcji rodziny standardowy worek ma około 68 L total. Worek mieści wał z dwoma wirnikami, sparger, overlay, exhaust, porty feed, sampling, sensory i bottom drain zgodnie z wybraną konfiguracją.

Maksimum dla dwóch wirników trójłopatowych wynosi 240 rpm.

Wykonanie SW ma dwie maty grzejne.

Total gas w procesie ma limit 0,2 vvm, czyli 10 L/min przy pełnych 50 L, a microsparger 0,1 vvm, czyli 5 L/min.

Strona 200 L: worek i mieszanie

Strona 200 pracuje w zakresie 50–200 L, a objętość całkowita wynosi 280 L.

Maksimum dla dwóch wirników trójłopatowych wynosi 150 rpm. Konfiguracja z dolnym wirnikiem sześciopłatowym ma limit 110 rpm. Restore projektu ze strony 50, gdzie widnieje 240 rpm, tworzy bezpośrednie zagrożenie mechaniczne dla worka 200.

Holder SW 200 ma trzy maty: jedną 1000 W i dwie po 500 W według karty produktu.

Limit total gas to 0,2 vvm, czyli 40 L/min przy 200 L; pojedynczy microsparger 0,1 vvm, czyli 20 L/min. Są to wartości czterokrotnie większe niż dla pełnego 50 L, dlatego wspólne jednostki i poprawne assignment są krytyczne.

Maty SW i progi poziomu

Karta 200 L określa wariant jako Heating Only.

Dla 50 L ważny próg wynosi 25 L, a dla 200 L — 100 L.

Najgroźniejszy błąd Twin to cross-wiring: upper heater 200 przypisany do kanału 50 albo kabel po serwisie wpięty w stronę przeciwną.

Wspólna wieża DCU4 Twin

Instrukcja rozróżnia złącza strony A oraz C.

DCU4 generuje regulatory i ekrany na podstawie Major Components List; konfiguracja 50/200 ma inny MCL niż symetryczne Twin 200/200 i 50/50.

Napędy i sprzęgła

Każdy holder ma własny napęd górny i sprzęgło magnetyczne. Ramię jest ustawiane do właściwego rozmiaru zgodnie z instrukcją.

Platforma gazowa i MFC

Karta produktu wymienia Air, O₂, N₂ i CO₂ dla spargera oraz Air/CO₂ dla overlay.

Dla 200 L producent wymienia opcjonalne MFC 0,4–20 slpm: DS200L-SBMAO, DS200L-SBMAS, DS200L-SBMCO, DS200L-SBMCS, DS200L-SBMOS i DS200L-SBMNS.

Wspólna wieża stwarza możliwość cross-feed: komenda strony 50 otwiera zawór strony 200 albo wartości trendują się pod złą nazwą.

Źródło: karta produktu 200 L, strona 2. Schemat pokazuje tory overlay i sparger, rotametry, opcjonalne MFC, zawory zwrotne i bezpieczeństwa.

Ciśnienie, exhaust i inflacja

W wariantach 50/200 trasy różnią się od osobnej pressure line stosowanej w 500/1000.

W procesie z materiałem biologicznie niebezpiecznym wydechy stron są częścią containment.

Pompy, wagi i external I/O

Karta produktu opisuje trzy zintegrowane pompy perystaltyczne na stronę. Każda strona obsługuje do dwóch dodatkowych pomp zewnętrznych i do dwóch wag.

Pozycja pompy nie określa jej funkcji procesowej.

Źródło: karta produktu 200 L, strona 3. Tabela obejmuje interfejsy, pompy, wagi, sensory i wariant Single/Twin; Heating Only or Heating|Cooling wymaga dopasowania do kodu z literą B lub J.

Hasło 19, role i forcing

Instrukcja DCU4 dokumentuje standardowe hasło fabryczne 19, customer-specific standard password i oddzielne hasło Service.

Ethernet, RS-232 i MFCS

Karta produktu wymienia Ethernet, cztery RS-232 i cztery external connections, a także BioPAT MFCS/DA z możliwością upgrade do MFCS/Win. uniwersalnych portów TCP/UDP, szyfrowania ani uwierzytelniania.

Cena i rynek wtórny

Używana wieża CultiBag STR Plus model 8803061 była oferowana za 8999,99 USD na eBay oraz 13 125 USD przez Anacapa Equipment. Są to punkty dla tower, nie dla pełnego Twin 50/200.

Oferta jest as-is.

Nowszy pakiet STR2 50/200 z dodatkowym wyposażeniem był oferowany za 187 500 USD.

Sama cena wieży nie wyznacza wartości kompletnego Twin. Bardziej zbliżony punkt to obserwowana oferta używanego BIOSTAT STR z holderami 50 L i 200 L za 45 000 USD, ale ogłoszenie nie potwierdza kodu DHP250LOS2B3/B4, generacji Plus ani wykonania SW obu holderów.

TCO obejmuje dwa typy worków, dwa zestawy filtrów i sensorów, kalibracje, gazy, energię, transport trzech ciężkich modułów, FAT/SAT/OQ, software, części legacy i integrację OT.

Znaczenie kodu i granice identyfikacji

Dokładne warianty to DHP250LOS2B3 dla 208 VAC 50/60 Hz oraz DHP250LOS2B4 dla 400 VAC 50/60 Hz. DH oznacza disposable hardware, P odmianę Plus, 250 kombinację 50/200, L litry, O sensory optyczne, S2 Twin, a B holder z heating blanket. Litera J w siostrzanym kodzie oznacza jacket i jest wariantem Double Wall. Ostatnia cyfra koduje napięcie.

Pakiet składa się z jednej wieży Twin SW, jednego holdera 50 L SW i jednego holdera 200 L SW. Tabliczki wszystkich trzech elementów trzeba dokumentować osobno. Na rynku wtórnym wieża i holdery mogą pochodzić z różnych instalacji, a zgodność mechaniczna złączy nie potwierdza zgodności mapy I/O, limitów ani konfiguracji DCU4.

Do inwentaryzacji należy zebrać project number, serial, napięcie, rewizję każdego holdera, model napędu, numery mat, pressure sensor, filter heater, MFC, pump heads, przewody A/C oraz wersje Hardware/Firmware/Configuration z Settings. Dopiero zestaw tych danych pozwala odróżnić exact 50/200 Twin SW od 50/50, 200/200, DW albo późniejszego STR2.

Wymiary, instalacja i zasilanie

Oba holdery mają tę samą obwiednię 923 × 754 × 1800 mm, ale różną masę. Z wieżą sucha masa wynosi około 438 kg; to suma 113 + 143 + 182 kg, nie osobna deklaracja zestawu. Maksymalnie 250 L medium dodaje w przybliżeniu kolejne 250 kg, przed uwzględnieniem worków, filtrów, przewodów, reagentów i wag.

Instrukcja wymaga około 200 mm odległości bezpieczeństwa. Przewody połączeniowe mają około 5000 mm, co daje swobodę ustawienia, ale zwiększa ryzyko skrzyżowania kanałów. Oznaczenia A i C powinny być trwałe po obu końcach przewodu oraz zgodne z nazwami w HMI i MFCS.

Warunki środowiskowe rodziny to wnętrza, 10–40°C, wilgotność względna poniżej 85% i wysokość do 2000 m. Instrukcja podaje IP2, pollution degree 2 i overvoltage category II. Wariant SW nie ma przyłączy wody chłodzącej holdera, co upraszcza utilities, ale usuwa aktywną możliwość chłodzenia procesu przez płaszcz.

Zasilanie systemu według instrukcji to 208 V/60 Hz/23 A albo 400 V/50 Hz/18 A. Rzeczywisty pobór trzeba ustalić z tabliczki i sekwencji heaterów. Jednoczesne załączenie mat obu stron jest innym przypadkiem obciążenia niż utrzymywanie temperatury po nagrzaniu.

Maty 50 L i 200 L — czego nie wolno ujednolicać

Karta 200 L opisuje heating blankets jako jedną sekcję 1000 W i dwie sekcje po 500 W. Dla 50 L historyczna karta również przedstawia zestaw 1000 W + 2 × 500 W, lecz późniejsza instrukcja rodziny mówi o dwóch częściach maty i progu napełnienia dla upper heating blanket. Ta różnica może wynikać z rewizji lub sposobu grupowania obwodów. Nie należy na jej podstawie programować I/O bez MCL i schematu konkretnej sztuki.

Próg 25 L dla strony 50 L i 100 L dla strony 200 L chroni górną strefę worka przed ogrzewaniem bez wystarczającego kontaktu cieczy. Logika powinna uwzględniać nie tylko setpoint, lecz wiarygodny poziom lub masę. Waga wyzerowana z błędem, odłączona albo przypisana do drugiej strony może fałszywie zezwolić na heater.

Zakres katalogowy SW wynosi od temperatury otoczenia do 40°C. Heating Only nie oznacza zdolności utrzymania dowolnego setpointu, gdy proces generuje więcej ciepła niż oddaje do otoczenia. W hodowli o dużej gęstości wzrost temperatury mimo wyłączonych mat może być poprawnym skutkiem bilansu cieplnego, a nie awarią wyjścia.

Worki, impellery i ograniczenia prędkości

Strona 50 L ma working volume 12,5–50 L. Dokumenty podają 68 albo 70 L total, dlatego rozstrzyga SKU worka i jego rysunek. Strona 200 L ma 50–200 L working i 280 L total. Oba opisy przewidują cylinder około H:D 2:1, wypukłe dno, dolny odpływ, dwa impellery, overlay, sparger, exhaust, sampling i porty feed/inoculation.

Dla 50 l karta z 2009 r. podaje 20–150 rpm, a późniejsza instrukcja rodziny maksymalnie 240 rpm z dwoma trójłopatowymi wirnikami. Dla 200 l limit wynosi 150 rpm przy dwóch trójłopatowych oraz 110 rpm, gdy dolny wirnik jest sześciopłatowy.

Każdy napęd jest górny i sprzęga się magnetycznie z wałem w worku. Odbiór obejmuje ustawienie ramienia, obecność zabezpieczeń, szczelinę sprzęgła, kierunek, rampę, rzeczywisty feedback, drgania i stop awaryjny. Instrukcja opisuje zejście do 10 rpm przed wyłączeniem regulatora.

Gazowanie i skala błędu

Strona 50 L używa rotametrów 0,53–5,3 L/min i opcjonalnych MFC 0,1–5,0 slpm. Strona 200 L ma 2,3–23 L/min oraz MFC 0,4–20 slpm. Czterokrotna różnica pełnej skali powoduje, że identyczny procent błędu albo niewłaściwe skalowanie kanału ma różny skutek bezwzględny.

Całkowity limit 0,2 vvm daje przy pełnym napełnieniu 10 L/min dla 50 L i 40 L/min dla 200 L. Dla microspargera 0,1 vvm jest to 5 i 20 L/min. Przy minimalnych objętościach limity spadają odpowiednio do 2,5/1,25 L/min oraz 10/5 L/min. Inflacja odbywa się przez overlay do 5 L/min dla 50 L i stopniowo do 20 L/min dla 200 L.

Źródło: karta produktu 200 L, strona 5. Kody DS200L-SBMAO/SBMAS/SBMCO/SBMCS/SBMOS/SBMNS mają zakres 0,4–20 slpm.

Ciśnienie air powinno wynosić 2–5 bar, a O₂, N₂ i CO₂ po 2–4 bar.

DCU4, hasła i dane ulotne

DCU4 generuje regulatory i widoki na podstawie konfiguracji/MCL. Instrukcja pokazuje pola Hardware, Firmware i Configuration, lecz przykładowej platformy nie wolno przypisać każdej wieży. CPU, PCB, OS, storage i wersję aplikacji należy odczytać z egzemplarza oraz udokumentować zdjęciami wnętrza przy bezpiecznie odłączonym zasilaniu.

Fabryczne standardowe hasło 19 jest udokumentowane historycznie obok customer-specific standard password i hasła Service. Nie przesądza, że 19 działa na danej instalacji; wymaga natomiast kontrolowanego audytu kont i procedury zmiany haseł. Manual Operation ma najwyższy priorytet i pozwala symulować wejście lub bezpośrednio sterować wyjściem/regulatorem. Po serwisie trzeba sprawdzić, czy żaden kanał nie pozostał w manual albo simulation.

Failtime określa, czy po krótkiej przerwie system kontynuuje z zapisanymi nastawami, czy po dłuższej przechodzi do base state. Lokalny Trend ma okna 1, 12, 24, 36 lub 72 godzin i nie jest trwałym archiwum. Logbook jest nieedytowalny z HMI, ale kasuje się po odłączeniu zasilania. Dlatego przed restartem zabezpiecza się ekrany, czas urządzenia, alarmy i eksport MFCS.

Karta produktu potwierdza Ethernet host, cztery RS-232, cztery external oraz BioPAT MFCS/DA. Nie potwierdza jednej listy portów TCP/UDP, szyfrowania ani kont sieciowych. Inwentaryzację zaczyna się pasywnie: IP, maska, brama, MAC, switch port, peers, host MFCS, konwertery serial i nośniki. Aktywne testy prowadzi się w postoju lub na zapasowej wieży.

Scenariusze cyberfizyczne i diagnostyka

Najbardziej charakterystyczne scenariusze wynikają z asymetrii: wgranie konfiguracji 50/50 lub 200/200, zamiana A/C, range MFC 5/20 slpm przypisany do złego modułu, limit 240 rpm na stronie 200 L, upper heater aktywny poniżej 100 L oraz pompa reagentu strony A uruchamiająca głowicę C. Wspólna wieża i host MFCS tworzą common cause dla dwóch kultur.

Każde podejrzenie wymaga zestawienia co najmniej czterech warstw: żądania operatora/receptury, komendy DCU4, fizycznego feedbacku wykonawczego i niezależnej odpowiedzi procesu. Warto dołączyć masę reagentu, zewnętrzną temperaturę, supply pressure, log switcha, UPS i BMS. Brak zgodności jednej warstwy wskazuje miejsce dalszej analizy, ale nie przesądza sam w sobie o sabotażu.

Minimalna macierz testów A/C

Test	Oczekiwane zachowanie	Dowód odbiorczy
Napęd A, następnie C	porusza się tylko właściwy wał, zgodny feedback rpm	nagranie, trend obu rpm, numer kabla i napędu
Upper heater 50 L poniżej 25 L	brak zezwolenia na grzanie	alarm/interlock, command i prąd obwodu
Upper heater 200 L poniżej 100 L	brak zezwolenia na grzanie	masa/poziom, command, feedback i temperatura
MFC air 10% na stronie 50	wartość zgodna z modułem 5 slpm, brak przepływu C	kod MFC, zakres, zewnętrzny pomiar i trend
MFC air 10% na stronie 200	wartość zgodna z modułem 20 slpm, brak przepływu A	kod MFC, zakres, zewnętrzny pomiar i trend
Odłączenie PT100 A/C	alarm i bezpieczny stan tylko właściwego heatera	alarm log, output state, brak cross-effect
Manual Operation	jawna sygnalizacja trybu, kontrolowane wyjście, poprawny powrót do Auto	zdjęcia przed/w trakcie/po i zapis operatora
Zanik krótszy/dłuższy od Failtime	odpowiednio kontynuacja albo base state	zsynchronizowane logi DCU4, UPS, MFCS i BMS
Utrata Ethernet host	lokalna regulacja zachowuje stan zdefiniowany w SAT	packet capture, alarm komunikacji, przebieg PV/SP
E-stop	oba tory przechodzą do udokumentowanego stanu bezpiecznego	lista wyjść, czas reakcji, stan gazów i heaterów

Baseline i kopia odtworzeniowa

Baseline powinien łączyć dane logiczne i fizyczne. Część logiczna obejmuje hash eksportu configuration, firmware, Hardware ID, mapę A/C, ranges, alarmy, strojenie regulatorów, kaskady DO/pH, Failtime, sieć, użytkowników i wersję MFCS. Część fizyczna obejmuje zdjęcia tabliczek, MFC, pump heads, napędów, mat, PT100, pressure sensor, safety valve, okablowania i numerów portów switcha.

W rejestrze zmiany warto zapisać cztery poziomy identyfikacji: SKU pakietu, serial wieży, seriale holderów oraz wersję worka dla każdej partii. Dzięki temu późniejszy trend lub alarm można powiązać z właściwą geometrią, impellerem, spargerem i limitem, zamiast analizować go wyłącznie na podstawie nazwy taga.

Źródła

• Sartorius — BIOSTAT CultiBag STR Plus 200L product sheet — dokładny kod DHP250LOS2B3/4, skład Twin SW, maty, MFC, pompy, porty i MFCS.
• Sartorius — BIOSTAT CultiBag STR Plus 50L product sheet — parametry strony 50 L i zgodny opis 50L|200L Twin SW.
• Sartorius — Operating Instructions BIOSTAT STR 50–1000, SBT6010-e-197 — strony A/C, gabaryty, masy, rpm, inflacja, limity vvm i procedury SW.
• Sartorius — DCU4-System für Biostat STR, SBT6027-d150603 — hasło 19, Settings, role i Manual Operation.
• eBay — używany CultiBag STR Plus control tower 8803061 — 8999,99 USD za komponent, nie pełny Twin.
• Anacapa Equipment — control tower 8803061 — 13 125 USD, trzy pompy, stan as-is i alarm motor 1.
• Kitmondo — używany CultiBag STR Plus 200 L z 2015 r. — potwierdzenie rynku generacji, bez jawnej ceny w karcie.
• Loud Lion Supply — nowszy pakiet STR2 50/200 za 187 500 USD — porównanie kompletności i górnego poziomu rynku, nie cena Gen 1.
• BioNex — używany BIOSTAT STR z holderami 50 L i 200 L — obserwacja 45 000 USD, bez potwierdzenia exact kodu i wykonania SW.