Otomasyon ve kontrol

Talamus kontrol ünitesi, pilot ve üretim sistemlerinde yerinde sterilizasyon (SIP), soğuma ve kültivasyon fazlarını otomatik olarak yürütür. Projede seçilen proses değişkenleri zaman damgasıyla kaydedilir. Yetkili kullanıcılar tanımlı manuel işletim işlevlerini kullanabilir; bu sırada güvenlik kilitleri (interlock) devrede kalır. Kontrol yazılımı ve operatör paneli (HMI) Pikolab Arge tarafından geliştirilir.

SIP, soğuma ve kültivasyon fazları

Her faz için vana konumları ve kontrol parametreleri önceden tanımlıdır. Faz geçişleri, proje sırasında tanımlanan izin ve güvenlik kilidi koşullarına göre yürütülür.

01

Sterilizasyon (SIP)

Ceket ısıtması için tesis buharı, ürünle temas eden yerinde sterilizasyon (SIP) devresi için ise proses gereksinimine uygun kalitede buhar kullanılır. Buhar dağılımı, kondens tahliyesi, sıcaklık ölçüm noktaları, tutma süresi ve gerekli izolasyon veya koruma düzenekleri proje kapsamında tanımlanır. SIP koşulları ekipman ve sensör limitleri içinde yönetilir.

  • Kap ile giriş ve çıkış gazı filtre hatları dahil SIP
  • Kontrol ünitesinden başlatılan otomatik SIP çevrimi
  • Örnekleme ve besleme hatlarında sterilitenin korunması
02

Soğuma

Kap, sterilizasyondan sonra ceket üzerinden kontrollü olarak soğutulur. Soğuma sırasında kap vakuma karşı korunur ve steril koşullar sürdürülür.

  • SIP tamamlandığında otomatik başlangıç
  • Vakuma karşı koruma
  • Kültivasyon ayar değerine tanımlı sıcaklık rampasıyla geçiş
03

Kültivasyon

Aşılama sonrası sıcaklık, pH ve çözünmüş oksijen ayar değerlerinde tutulur; seviye izlenir. Havalandırma kütle akış kontrolüyle, pH asit-baz peristaltik pompalarla, sıcaklık kapalı çevrim ceket sirkülasyonuyla yönetilir.

  • Çözünmüş oksijene bağlı kademeli (kaskat) havalandırma ve karıştırma kontrolü
  • Asit ve baz dozajı; eşik tabanlı köpük kırıcı dozajı
  • Steril örnekleme ve besleme
TtŞematik gösterim; ayar değerleri proje dokümanında tanımlanır.

Ayar değerinde tutulan ve izlenen büyüklükler

Pilot ve üretim sistemlerinde Talamus kontrol ünitesi endüstriyel PLC üzerinde çalışır ve PID tabanlı döngüler kullanır. Her proses fazı için vana konumları, aktif döngüler, izin koşulları ve alarm eşikleri tanımlıdır; operatör vanaları tek tek konumlandırmaz.

Optik DO sensörü; kütle akış kontrollü hava beslemesi ve karıştırıcı hızıyla yapılandırılabilir kademeli (kaskat) kontrol.

Sensörlerden kontrolöre ve aktüatörlere kontrol döngüleriÖlçümKontrolAktüatörpHÇözünmüş O₂SıcaklıkSeviyeBasınçKöpükPLC / PIDfaz ve alarmveri kaydıIsıtma / soğutmaAsit / baz pompasıHava (kütle akış)KarıştırıcıKöpük kırıcıProses vanaları

Ayar değerleri ve öz tanılama

Ayar değeri yönetimi

Ayar değerleri ve faz sıraları kontrol ünitesinde tanımlanır ve yalnızca yetkili kullanıcı tarafından değiştirilir.

Donanım izleme ve öz tanılama

Sensör ve prob bağlantıları, pompa çalışma durumları ve PLC hataları sürekli izlenir. Bir işlev yerine getirilemediğinde veya bir sensörden veri alınamadığında donanım alarmı verilir; alarmlar olay günlüğüne kaydedilir.

Ölçüm güvenilirliği

Kontrol döngüleri sensör ölçümlerine dayanır; sensör sürüklenmesi (drift) doğrudan kontrol hatasına yol açar. Optik DO sensöründe sensör başlığının yaşlanması veya pH elektrodunda referans diyaframının kirlenmesi, ayar değerinde görünen bir prosesin gerçekte bu değerden sapmasına neden olabilir.

Ölçüm zinciri ve PAT seçenekleri

Standart pH, DO, sıcaklık, seviye ve basınç ölçümüne ek olarak proses analitik teknolojisi (PAT) kapsamında hat içi (in-line) biyokütle/optik yoğunluk, viskozite, köpük, çıkış gazı analizi ve çözünmüş CO₂ ölçümü eklenebilir. Bu enstrümanları 2011’den bu yana gıda, kimya ve biyoteknoloji tesislerinde kuruyor ve kalibre ediyoruz. Talamus sistemlerindeki ölçüm zincirini de aynı ekiple devreye alıyor ve rekalibre ediyoruz.

Kestirimci bakım ve karar desteği

QorSense, Pikolab Arge tarafından geliştirilen sensör ve proses analitiği yazılımıdır. Yazılımı Talamus sistemlerine entegre etmeye başladık. QorSense, ham sensör sinyalindeki sürüklenmeyi ve gürültüyü izleyerek sensör durum göstergeleri üretir. Bu göstergeler bakım ve kalibrasyon önceliklerinin belirlenmesine ve operatör kararlarının proses verisiyle desteklenmesine yardımcı olur. Sinyal işleme çekirdeği için patent başvurusu yapılmıştır.

Ham sensör sinyali
QorSenseSinyal analizi
Sensör durumu
%87
Kalan faydalı ömür
142 gün
Sürüklenme hızı
−%0,02/gün
Sinyal kalitesi
24,3 dB
Şematik gösterim; gösterge değerleri örnektir.
Anlık izlenen parametreler

Tanımlanan proses değişkenleri kontrol ünitesinde zaman damgasıyla kaydedilir, harici depolama birimine yedeklenebilir ve USB bellek veya Ethernet üzerinden dışa aktarılır. QorSense tesis içinde, bulut bağlantısı olmadan çalışabilir. Uzaktan erişim, yedekleme veya servis bağlantısı gerekiyorsa kapsamını projede ayrıca tanımlıyoruz.

  • Karıştırıcı hızı
  • Reaktör sıvı seviyesi
  • Reaktör içi sıcaklık
  • Reaktör içi basınç
  • pH
  • Çözünmüş oksijen
  • Ceket giriş ve çıkış sıcaklığı
  • Buhar giriş basıncı ve sıcaklığı
  • Hava debisi

Kayıt, yetki, alarm ve uzaktan izleme

Veri kaydı ve dışa aktarım

Projede seçilen proses değişkenleri, alarmlar ve kullanıcı işlemleri zaman damgasıyla kaydedilir. Kayıtlar dokunmatik ekranda grafik ve tablo olarak incelenir. Veriler USB bellek veya Ethernet üzerinden dışa aktarılır ve başka bir bilgisayarda veri işleme yazılımıyla açılabilir. Dosya biçimi proje dokümanında belirtilir.

Çok kullanıcılı yetkilendirme

Standart olarak 12 kullanıcıya kadar farklı yetki seviyeleri tanımlanır; kontrol parametrelerini yalnızca yetkili personel değiştirebilir. Kullanıcı işlemleri kaydedilir ve geriye dönük raporlanabilir.

Alarm ve olay günlüğü

Her parametre için alt ve üst sınır alarmları ve sensör iletişim kaybı gibi donanım alarmları tanımlanır; tanımlanan olaylar günlüğe kaydedilir.

Uzaktan izleme

Yetkilendirilmiş kullanıcılar, yapılandırılmış yerel ağ veya güvenli uzaktan erişim üzerinden prosesi izleyebilir. Uzaktan kumanda yetkisi ve ağ güvenliği proje kapsamında ayrıca tanımlanır.

Kontrol stratejisi görüşmesi

Faz sıralarını, kontrol döngülerini, veri kaydı ve uzaktan erişim gereksinimlerini proje başında tanımlıyoruz.