Sartorius Biostat STR Generation 3 50 — Biobrain

Biostat STR 50 jest najmniejszym mieszadłowym bioreaktorem single-use rodziny Generation 3. Ta karta dotyczy wykonania z lokalną wieżą Biobrain; odmiana przeznaczona do natywnej integracji Emerson DeltaV ma osobny rekord, ponieważ zmienia kontroler, HMI, sieć urządzeń i odpowiedzialność za receptury.

Rodzina Biostat STR Generation 3. Źródło obrazu: www.sartorius.com.

Skala i mechanika

Worek Flexsafe STR 50 ma 68 L całkowicie i 12,5–50 L roboczo, czyli turndown 1:4. Jego średnica wynosi 370 mm, wysokość 666 mm, średnica impellera 143 mm.

Bag holder z TCU waży 325 kg, ma 815 × 1061 × 1951 mm i footprint 0,86 m². Jest wykonany z AISI 304L, ma skid, podwójną ścianę, elektropolerowane powierzchnie, przednie drzwi, okna i top-drive. Zintegrowany XCell ATF jest opcjonalny i zwiększa szerokość do 1045 mm.

Maksymalna prędkość wynosi 240 rpm dla dwóch 3-blade impellers. Temperaturę reguluje się od 8°C powyżej temperatury wody chłodzącej do 40°C; Pt100 mierzy 0–150°C. SU pH obejmuje 6,0–8,0, elektrochemiczny 4–10, SU DO 0–110%, a reusable DO 0–100%.

Gazy, pompy i PAT

Standardowy Biobrain ma sześć MFC ±1% full scale. Sparger i overlay w rozmiarze 50 pracują w zakresie 0,025–5 L/min; maksymalnie 0,1 vvm dla microspargera i 0,2 vvm łącznie.

W wieży są trzy pompy Watson-Marlow 314: jedna regulowana i dwie fixed-speed; można dodać do pięciu zewnętrznych przy tower oraz do ośmiu przy media control hub. Dostępne są load cells, do czterech wag substratu, BioPAT Viamass, BioPAT Trace i opcjonalny XCell ATF.

Wieża i automatyka

Wspólna wieża ma 800 × 850 × 1820 mm, 240 kg, 22-calowy kolorowy ekran, AISI 304 oraz funkcje safety measurement/shut-off. Interfejsy urządzenia obejmują Industrial Ethernet, OPC UA, do czterech RS-232, cztery analog inputs i cztery analog outputs; OPC DA jest opcjonalne przez konwerter.

RS-232 i analog I/O są kanałami integracji bez natywnego uwierzytelniania.

Software, dane i cyberbezpieczeństwo

Znane podatności komponentów Windows, WinCC OA, S7-1500, OPC UA lub hypervisora mapuje się dopiero po identyfikacji wersji.

Materiały i identyfikatory

Standardowy worek z elektrochemicznym pH ma oznaczenie FRS304383-P; filter line in/out dla 50/200 to DS200L-SBFLI i DS200L-SBFLO.

Zestawienie parametrów skali 50 L

STR 50 ma wyjątkowo szeroki zakres poziomu w stosunku do skali.

Worek Flexsafe i kontrola partii

Jednorazowy worek jest elementem sprzętowym procesu, nie tylko materiałem eksploatacyjnym.

Zanurzenie wirników i scale-down

Około 23 L górny osiąga powierzchnię, a około 31 L jest zanurzony.

STR 50 jest używany jako scale-down z uwzględnieniem P/V, prędkości końcówki, czasu mieszania i transferu masy.

Napęd top-drive

Parametry VFD są częścią backupu.

Gazy i sześć MFC

Zakres 0,025–5 L/min dotyczy skali 50 dla spargera i overlay. Dokładność ±1% full scale oznacza, że dobór zakresu ma znaczenie przy niskich przepływach.

Sensory pH, DO i temperatura

Jednorazowy pH ma zakres 6,0–8,0, elektrochemiczny 4–10; SU DO 0–110%, reusable DO 0–100%.

Pt100 mierzy 0–150°C; proces działa w węższym zakresie.

TCU i termika

Temperatura procesu ma zakres od 8°C powyżej wody chłodzącej do 40°C.

Pompy i media control hub

W wieży są trzy WM314: jedna regulowana i dwie stałoobrotowe. Można dodać pięć pomp przy tower lub osiem przy media hub. Każda pompa ma funkcję, głowicę, wąż, kierunek, współczynnik dozowania i maksymalną dawkę.

XCell ATF i PAT

Opcjonalny XCell ATF dodaje pompę, membranę, przewody, ciśnienia i sekwencje perfuzji. Każdy element ma własną wersję, kalibrację i interfejs.

Wariant z ATF zmienia wymiary i przepływy fizyczne.

RS-232 i analogowe I/O

Cztery porty RS-232 i cztery kanały AI/AO identyfikują połączenia oraz sygnały, a nie użytkowników.

Dane, raporty i czas

Lokalne archiwum do 150 zmiennych przez rok oraz 100 raportów batch ma ograniczenia pojemności.

Wyniki pełnego researchu Sartorius i B. Braun

Model i generacja sterowania

Karta opisuje Sartorius Biostat STR Generation 3 50 — Biobrain. Udokumentowana skala: 12,5–50 L roboczo; 68 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.
• Oficjalny datasheet Biostat STR Generation 3 i Flexsafe STR.
• Karta platformy Biobrain.
• Integracja Biobrain z SCADA, MES i DCS.