Sartorius Biostat STR Generation 3 1000 — Biobrain

Biostat STR 1000 Generation 3 jest jednorazowym bioreaktorem produkcyjnym 250–1000 L z automatyką Biobrain. Skala 1000 L ma specyficzne ograniczenie prędkości przy pełnym napełnieniu i odmienny profil skutku awarii.

Sartorius Biostat STR 1000. Źródło obrazu: www.sartorius.com.

Geometria i limity

Flexsafe STR 1000 ma 1300 L total, 250–1000 L working, średnicę 997 mm, wysokość 1800 mm, impeller 379 mm i odstęp 493 mm.

Holder/TCU waży 875 kg, ma 1250 × 1664 × 2689 mm i 2,08 m². Zintegrowany ATF zwiększa szerokość do 1446 mm. Nominalne maksimum mieszadła to 90 rpm; przy maksymalnym napełnieniu obowiązuje 70 rpm.

Sześć MFC pracuje dla spargera i overlay w zakresach 0,5–100 L/min, ±1% FS. Maximum microsparger to 0,1 vvm, total 0,2 vvm. Instalacja korzysta z gazów 4 bar, wody chłodzącej 1,5 bar i odpływu 25 L/min. Standardowy worek to FRS304386-P.

Proces i wykonanie

Dostępne są spargery ring, micro, combi i intensified oraz opcjonalny XCell ATF. Sensor suite obejmuje pH, DO, Pt100, load cells, wagi substratu, Viamass i Trace. Trzy pompy WM314 można rozszerzyć o pięć zewnętrznych i osiem przy media hub.

Wieża AISI 304 waży 240 kg, ma 22″ HMI, safety measurement/shut-off i standalone GMP functionality. Łączność obejmuje OPC UA, Industrial Ethernet, cztery RS-232, 4 AI i 4 AO. OPC DA działa przez opcjonalny konwerter.

Biobrain i bezpieczeństwo sieci

Biobrain wykorzystuje Siemens S7-1500, Siemens I/O/PROFINET, WinCC OA i Windows.

Platforma rejestruje użytkowników, zmiany, alarmy i reason-for-change, pozwala na domain integration, lokalną historię do 150 zmiennych/rok i do 100 raportów batch. Archiwizacja do sieci/USB i backup całego systemu to różne funkcje.

Model aktualizacji

Producent deklaruje semantic versioning i aktualizacje przez serwis.

Zestawienie parametrów skali 1000 L

STR 1000 jest pełną skalą produkcyjną. Skutek zmiany receptury, gazu lub limitu nie kończy się na urządzeniu: obejmuje serię, downstream, harmonogram i decyzje jakościowe.

Interlock 70 rpm przy pełnym napełnieniu

Nominalne maksimum 90 rpm spada do 70 rpm przy 1000 L.

Zanurzenie i zmiana reżimu

Górny wirnik pozostaje nad cieczą do około 450 L, a jest zanurzony około 597 L.

Napęd, VFD i bezpieczeństwo mechaniczne

Parametry obejmują maksimum 90/70 rpm, rampy, moment, kierunek, local/remote i zachowanie po zaniku.

Platforma i wysokość zwiększają ryzyko podczas serwisu.

Kopia parametrów VFD trafia do backupu.

Gazy do 100 L/min

Sześć MFC obsługuje do 100 L/min na linię, z deklarowanym ±1% pełnej skali. Każdy kanał ma producenta, model, serial, gaz, zakres, jednostkę, adres i kalibrację.

Limity 0,1 vvm microsparger i 0,2 vvm łącznie działają niezależnie od pętli DO.

TCU i temperatura

TCU jest osobnym aktywem: model, serial, firmware, medium, zakres, moc, przepływ, interfejs i lokalne limity.

Pt100 ma szeroki zakres sensoryczny; limit worka jest węższy. Awaria czujnika, stuck-on heat i utrata wody mają cause-and-effect niezależne od OPC UA.

Test termiczny na wodzie obejmuje 250 i 1000 L lub zatwierdzone punkty reprezentatywne.

Load cells, wagi i feed

Load cells holdera wspierają interlock 70 rpm, bilans i dozowanie.

Do czterech wag substratu oraz pompy pozwalają porównać planowaną i rzeczywistą dawkę.

Trzy WM314 i rozszerzenia tower/media hub mają głowice, węże, kierunki i współczynniki.

ATF i PAT

Zintegrowany XCell ATF dodaje pompę, filtr, ciśnienia, przewody i sekwencje perfuzji. Wariant zwiększa szerokość systemu.

Biobrain i wspólne awarie

Wariant IPC/hypervisor/soft-PLC skupia Windows, HMI i logikę na platformie wirtualnej; wariant hardware PLC/Microbox rozdziela część funkcji. Obie używają S7-1500/PROFINET i WinCC OA według dokumentacji platformowej.

Cause-and-effect i proof test wykazują, które funkcje są niezależne.

OPC UA, phases i recipes

ISA-88 phases mają warunki startu, timeout, hold/abort i bezpieczne zakończenie.

RS-232 i analogowe I/O

Niepodłączone porty są chronione.

Historian i raporty

Do 150 lokalnych zmiennych przez rok oraz 100 raportów batch to ograniczone zasoby.

Eksport sieciowy lub USB otrzymuje SHA-256 i trafia do repozytorium append-only.

Wyniki pełnego researchu Sartorius i B. Braun

Model i generacja sterowania

Karta opisuje Sartorius Biostat STR Generation 3 1000 — Biobrain. Udokumentowana skala: 250–1000 L roboczo; 1300 L całkowicie. Biostat STR Generation 3 korzysta z Biobrain. Platforma wykonuje lokalne receptury, obsługuje PAT i udostępnia OPC UA do integracji nadrzędnej. Control tower ma IP65/NEMA 4X, a bagholder IP54/NEMA 12.

Naczynie lub disposable, control tower, lokalny panel, komputer SCADA i integracja DCS są odrębnymi elementami systemu. Logo B. Braun, Sartorius Stedim albo Sartorius wskazuje okres dokumentacji, lecz nie zastępuje identyfikacji control tower i firmware.

Platformy Sartorius

Biobrain jest współczesną platformą STR Generation 3 i Biostat RM. Oficjalne materiały opisują lokalne wykonywanie receptur, PAT, OPC UA, integrację z systemami nadrzędnymi, wsparcie antywirusowe i zabezpieczony zdalny serwis. Biobrain Supervise agreguje procesy, alarmy i dane z urządzeń połączonych przez OPC UA.

Oficjalny stos technologiczny Biobrain; dotyczy współczesnych STR Generation 3 i RM.

Oficjalny diagram integracji Biobrain z warstwą nadrzędną.

Oficjalny widok platformy Biobrain Supervise.

Dodatkowy materiał ilustracyjny

Źródła

• Oficjalna karta Biostat STR.
• Datasheet STR Generation 3 i Flexsafe.
• Karta platformy Biobrain.
• Integracja Biobrain z systemami zakładowymi.