New Brunswick Scientific BioFlo III

BioFlo III jest laboratoryjnym fermentorem batch/continuous z naczyniami 1,25, 2,5 i 5 L working volume. Lokalny sterownik mikroprocesorowy reguluje temperaturę, pH, DO przez kaskadę obrotów, nutrient feed i foam.

Źródło: oferta Artisan Technology Group, stock 58748-1, używany zestaw BioFlo III.

Identyfikacja

BioFlo III i BioFlo 3000 są odrębnymi modelami mimo podobnego panelu, zakresów i rodzinnego protokołu NBS.

Naczynie i części

Cztery sterilizable polypropylene compression ports w ścianie służą additions, antifoam i overflow dla continuous culture.

Instrukcja podaje zespoły vessel: M1226-2000 dla 1,25 L, M1226-2003 dla 2,5 L i M1226-2005 dla 5 L. Glass vessels to odpowiednio M1151-9904, M1152-9903 i M1155-9904.

Motor assemblies różnią się: M1226-0700 dla 1,25/2,5 L i M1226-0800 dla 5 L.

W ofercie Artisan widnieje reaction vessel 3,5 L i motor C32-D-450X.

Lokalny interfejs

Kontrola dostępu jest fizyczna: pomieszczenie, obudowa, panel, rear cabinet i porty.

Płyta sterowania i rewizje hardware

Instrukcja mówi o control board/Superboard, DIP S1, małej PCB regulacji foam oraz układach wrażliwych na ESD.

Producent rozróżnia urządzenia sprzed i po 1 kwietnia 1996 r. Wcześniejsze M1226-3004/-3005/-3006 miały heater 400 W i SSR 10 A; późniejsze heater 750 W oraz SSR 45 A plus 10 A.

Foam sensitivity i pump on-time reguluje się potencjometrami P1/P2 na PCB pod electronic shelf.

DB25: wybór RS-232C albo RS-422

25-pin D connector daje dwie warstwy fizyczne. Pin 2 to TXD z fermentora, pin 3 RXD do fermentora, a pin 7 wspólna masa dla RS-232.

RS-422 używa IRXD+ pin 12 i IRXD− pin 24 do wejścia oraz ITXD+ pin 13 i ITXD− pin 25 do wyjścia. Pin 21 IOS wybiera interfejs: open oznacza RS-232, grounded — RS-422.

W trybie RS-422 multidrop pomiędzy IRXD+ i IRXD− każdego złącza fermentora znajduje się terminator 1000 Ω/0,5 W; terminowane są również linie transmit hosta. Instrukcja podaje 1000 Ω, a nie współczesną typową wartość 120 Ω.

S1: baud, parity, mode i unit number

S1 jest odczytywany tylko podczas power-up.

S1-2/S1-1 wybierają: ON/ON=1200, ON/OFF=2400, OFF/ON=4800, OFF/OFF=9600 baud.

S1-4 ON wybiera multidrop, OFF non-multidrop. S1-8..S1-5 kodują unit 0–15; wszystkie ON to 0, wszystkie OFF to 15.

W non-multidrop dozwolone jest 7 lub 8 bitów; multidrop korzysta z 8 bitów.

Menu S1 obejmuje osiem pozycji, w tym baud rate, parity, mode i unit number.

Multidrop i identyfikator jednostki

High nibble wynosi 8, low nibble koduje 0–15, więc identyfikatory to 80h do 8Fh.

Protokół ASCII i inquiry

EOL to jeden carriage return 0Dh. Inquiry ma postać ASCII R, kod raportu i CR, z opcjonalnym prefiksem unit w multidrop.

Kod A/41h zwraca Loop Names z nagłówkiem Loop; C/43h Current Values z Cur:Value; D/44h Operating Points z OP Points; E/45h Output Percentage z Output %; J/4Ah Control Modes z Control; L/4Ch Current Value Units.

W trybie z włączoną kontrolą parzystości urządzenie nie odpowiada na ramkę z wykrytym błędem parity.

Jedyna dyrektywa zapisu: Modify Setpoints

Instrukcja stwierdza, że fermentor obsługuje jedną directive — Modify Setpoints.

Dyrektywa kończy się CR po 80. znaku danych.

ACK potwierdza odbiór i wykonanie parsera, a nie fizyczny skutek.

Recorder DB9 0–1 V

Oddzielny 9-pin D connector udostępnia 0–1 V DC. Piny 1/2 to temperature, 3/4 pH, 5/6 DO, 7/8 agitation; parzyste piny są grounds.

Dokument M1226-0050/N w widocznej sekcji wskazuje kanały i voltage; nie pełne engineering ranges wyjść.

Zewnętrzne sterowanie nutrient pump

Six-lug terminal strip pozwala zewnętrznie sterować wbudowaną nutrient pump sygnałem +5 do +15 V DC przy co najmniej 20 mA.

Aktywacja polega na usunięciu trzech jumperów 1–2, 3–4 i 5–6 oraz podłączeniu control source.

To druga, niezależna od DB25 powierzchnia wejściowa.

Cztery pompy i medium flow

Nutrient setpoint 100 oznacza 10 s On i 3 s Off; 50 oznacza 5 s On/8 s Off; 10 oznacza 1 s On/12 s Off. 0 zatrzymuje pompę.

Dla silicone tubing ID 0,5/0,8/1,6/3,2/4,8 mm tabela podaje przy 50 Hz około 0,083/0,19/0,84/3,05/6,10 mL/min.

Są to wartości przy 100%; przepływ objętościowy ustala się przez kalibrację z używanym przewodem i backpressure.

Cykl pompy składa się z czasów On i Off, których suma wynosi zwykle 13 sekund.

Agitation i kaskada DO

Zakres wynosi 50–1000 rpm z dokładnością ±(2 rpm + 0,5% setting).

DO Active reguluje DO 5–95% przez zmianę agitation pomiędzy ustawionym minimum i maksimum.

Gazowanie i exhaust

Sterile air wchodzi przez ring sparger, manual needle valve i wymienny filtr 0,2 µm sterylizowany razem z vessel.

Standardowy flowmeter ma 0,2–4,0 SLPM. Jednostka 5 L używa interchangeable tube zwiększającej zakres do 7,5 SLPM.

Instrukcja opisuje dostarczanie około 1,5 vvm i OTR do 350 mM O2/L/h w warunkach systemu.

Exhaust przechodzi przez water-cooled condenser, który zwraca wilgoć do vessel, następnie przez 0,2 µm filter do atmosfery.

Temperatura i utilities

Zakres temperature wynosi 4–80°C z dokładnością ±0,1°C w zadeklarowanych warunkach.

20 psig z filtracją 50 µm oraz air maks. 10 psig.

Instrukcja nakazuje łączyć water out przed innymi przewodami w procedurze uruchomienia.

pH, DO i foam

pH ma zakres 2,00–12,00 i deklarowaną dokładność ±0,01.

DO pracuje 5–95% z dokładnością ±1%. Instrukcja opisuje Phoenix i Ingold probes oraz różne adapters/part numbers dla vessel size.

DO zero można ustawić mniej dokładnie po odłączeniu kabla albo dokładniej przez N2 do stabilizacji; span ustawia się po silnym napowietrzaniu i 500 rpm po około 30 minutach.

P1 sensitivity i P2 on-time są analogowymi nastawami wewnętrznymi, przez co zmiana nie pojawia się w serial reports.

Autoklawowanie i containment

To zasadnicza różnica wobec BioFlo 415/4500/5000.

Instrukcja zaleca finger-tight i ogranicza dodatkowy obrót; po autoklawowaniu dopuszcza ponowne dokręcenie z przepływem air.

Zamknięty układ podczas ogrzewania tworzy ryzyko pressure dla szklanego vessel.

Sampling i continuous culture

Sampler używa tube zanurzonej w medium, rubber suction bulb i 25 mL screw-cap container.

W badaniach BioFlo III integrowano z LabVIEW przez RS-232 do sekwencyjnego batch.

Firmware, software i storage

Pełna instrukcja publikuje protokół umożliwiający tworzenie własnych aplikacji hosta.

FoxyLogic opisywał zewnętrzny Fermentor Control Program dla BioFlo III/3000/110 oraz wiring RS-232.

Cena i rynek wtórny

Aktualna oferta eBay identyfikuje używany BioFlo III R1169-300 za 6450 USD.

Artisan oferuje stock 58748-1 z 3,5 L vessel, motor C32-D-450X, packs, probes/cables, deklarowanym functional test i roczną warranty; cenę podaje na zapytanie.

Historyczna aukcja dwóch jednostek startowała od 2100 USD.

Wyniki pełnego researchu Eppendorf i New Brunswick

Model i platforma

Karta opisuje New Brunswick Scientific BioFlo III. Udokumentowana skala: 1,25–5 L roboczo; naczynia szklane. 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 III Manual M1226-0050/N — vessel, loops, parts, hardware revision, pumps, DB9 i kompletny protokół RS-232/422.
• ManualsLib — BioFlo III manual — publiczna kopia i indeks stron instrukcji.
• Artisan Technology Group — BioFlow III stock 58748-1 — fotografia, vessel, motor, części, stan i warranty.
• eBay — BioFlo III R1169-300 za 6450 USD — aktualna cena exact-model.
• Fermentor Control Program manual — historyczna third-party integracja BioFlo III przez RS-232.
• SciELO / Brazilian Journal of Chemical Engineering — BioFlo III z LabVIEW/RS-232 — pełny artykuł i DOI 10.1590/S0104-66322004000300007, dokumentujące integrację sekwencyjną.