ILS Automation integra il controllo di portata massica con protocolli di comunicazione industriali nei bioreattori

Molti prodotti farmaceutici e agricoli, biocarburanti e prodotti biochimici vengono ottenuti con un processo di fermentazione simile a quello con cui si produce la birra.

Molti prodotti farmaceutici e agricoli, biocarburanti e prodotti biochimici vengono ottenuti con un processo di fermentazione simile a quello con cui si produce la birra. Le aziende di ricerca biotecnologica e chimica che realizzano tali prodotti hanno bisogno di controllare con precisione la quantità di ciascun gas alimentato al processo.

Una di queste aziende è ILS Automation, specializzata in OEM e integrazione di sistemi per bioreattori. ILS fornisce hardware e software di controllo di precisione ai settori della fermentazione, della coltura cellulare e dei biocarburanti.

La sfida: un controllo affidabile e accurato, facile da integrare

Per ILS non esiste una soluzione “standard”. Una delle sfide che ha dovuto affrontare è trovare regolatori di portata massica (MFC) accurati e affidabili, che possano essere integrati facilmente nei suoi sistemi per bioreattori personalizzati.

Ogni soluzione è specificata per soddisfare i requisiti individuali del particolare recipiente del bioreattore e del processo utilizzato dal cliente. Un recipiente può essere un contenitore di vetro da due litri, mentre un altro può essere un serbatoio in acciaio inossidabile che contiene migliaia di litri. Anche le pressioni di esercizio variano, con i clienti del settore biotecnologico che tendono ad aver bisogno di pressioni molto più basse rispetto a quelle del settore chimico.

Oltre al controllo dei gas, i sistemi ILS mantengono le temperature entro 0,1 gradi e controllano anche il pH, i livelli di ossigeno disciolto e altri parametri specifici della ricetta di ciascun cliente.

Soluzione: regolatori di portata massica con protocolli di comunicazione industriali

Nel 2009 ILS ha iniziato a usare gli MFC Alicat perché erano compatibili con il sofisticato software SCADA di ILS, Batch Expert+. Oggi Alicat supporta una varietà di protocolli di comunicazione industriali, tra cui DeviceNet, Modbus‑RTU e TCP/IP, Ethernet/IP, EtherCAT® e PROFIBUS. Questo ha aiutato ILS a integrare e collegare dispositivi intelligenti, portando avanti la transizione verso l’Industrial Internet of Things.

“Quando i clienti sviluppano e commercializzano un prodotto, hanno bisogno di soluzioni che soddisfino le loro aspettative di prestazioni e di esercizio, e noi raccomandiamo ai clienti le apparecchiature Alicat come parte intrinseca della soluzione. Le soluzioni Alicat funzionano sempre, e di conseguenza abbiamo molti clienti soddisfatti. Sanno che garantiamo ciò che vendiamo e che non consiglieremmo nulla che possa causarci problemi in seguito. Ci fidiamo di Alicat, perché mantiene sempre ciò che promette.”

— Jeff DeCicco, ingegnere presso ILS

ILS preferisce le comunicazioni digitali ai segnali analogici, perché i protocolli digitali sono in grado di gestire i molteplici parametri riportati dagli strumenti Alicat — pressione, temperatura, portata volumetrica e portata massica. Negli ultimi anni ha utilizzato gli MFC Alicat in più di due dozzine di progetti unici, usando interfacce digitali per comunicare con il controllore logico programmabile (PLC). Il display LCD integrato del dispositivo offre un ulteriore vantaggio, perché consente di verificare visivamente l’attività dello strumento senza dover cercare tra i dati del PLC.

E i rotametri?

Quando si fa fluire un singolo gas come l’aria, i rotametri volumetrici sono stati storicamente la soluzione di riferimento. Quando si alimentano più gas in un bioreattore con rapporti precisi, gli MFC possono essere un’opzione migliore. Ad esempio, se un bioreattore pieno di organismi è progettato per generare anidride carbonica come gas di scarico, MFC separati possono controllare le alimentazioni delle molecole di gas per ottenere il giusto equilibrio man mano che gli organismi si moltiplicano: due atomi di ossigeno per ogni atomo di carbonio. Un misuratore di portata massica posto sull’uscita può poi quantificare la quantità totale di anidride carbonica prodotta. Scoprite di più su rotametri e Alicat nel bioprocesso

Conclusione

Secondo gli ingegneri di ILS, l’adozione dei dispositivi Alicat ha semplificato l’integrazione e ha offerto ai loro clienti ciò di cui hanno bisogno per condurre con successo esperimenti e cicli di produzione. ILS cerca sempre modi per progettare prodotti migliori per i propri clienti, tenendo conto delle esigenze di processo di ciascuno. Collaborando con Alicat, ILS è riuscita a realizzare con fiducia prodotti sempre migliori che aiutano i suoi clienti a fare cose straordinarie.