BIOSTAT ® Qplus

BIOSTAT ® Qplus
Betriebsanleitung
BIOSTAT ® Qplus
85037-540-83
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Vers. 10 | 2013
Inhalt – Teil A
BIOSTAT ® Qplus Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Verwendungshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Darstellungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
An den Geräten mögliche Kennzeichnungen. . . . . . . . . . . . . .
Kennzeichnung, Aufkleber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Grundlegende Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Organisatorische Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sicherheit am Arbeitsplatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sicherheit bei Aufbau und Ausrüstung | Umrüstung . . . . . .
Sicherheit beim Durchführen von Prozessen . . . . . . . . . . . . . .
Sicherheit am Prozessende . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sicherheit bei Wartung und Reinigung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sicherheit bei besonderen Ausrüstungen . . . . . . . . . . . . . . . . .
Magnetantriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1. Systemaufbau und Funktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1 Verwendung des BIOSTAT ® Qplus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Systemaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3 Begasungsmodule. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.1 Versionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.2 Ausstattung der Begasungsmodule . . . . . . . . . . . .
1.4 Pumpenmodule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5 Temperiermodule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.6 Kulturgefäße und Rührsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.6.1 Kulturgefäße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.6.2 Antriebssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2. Lieferung und Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1 Überprüfen der Ausrüstungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Anforderungen an den Arbeitsplatz . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1 Umgebungsbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2 Arbeitsflächen und Lasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.3 Aufstellbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Laborseitige Energien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1 Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2 Anschlusskabel und Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.3 Netzanschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.4 Temperiermedium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.5 Gaszufuhren vom Labor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 DCU-Tower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.1 Geräteanschlüsse, Schnittstellen . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.2 Anschluss im Labor und an Peripheriegeräte . . .
2.5 Versorgungseinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.1 Frontseite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.2 Rückseite der Versorgungseinheit . . . . . . . . . . . . . .
2.6 Anschließen von Wasserversorgung und -ablauf . . . . .
2.6.1 Kühlwasserzufuhr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6.2 Kühlwasserablauf. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6.3 Anschluss von externen Kühleinrichtungen . . . .
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2.7 Anschließen von Gasversorgungen des Labors . . . . . . . .
2.7.1 Sicherheitshinweise zu Gasversorgungen . . . . . .
2.7.2 Anschließen der Versorgungseinheit . . . . . . . . . . .
2.8 Antriebseinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.8.1 Direktantrieb mit Motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3. Inbetriebnahme und Bedienung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Montage- und Anschlusszubehör . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Ausrüsten und Sterilisieren der Kulturgefäße . . . . . . . .
3.3.1 Vorbereiten der Kulturgefäße . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.2 Vorbereiten der Korrekturmittelzufuhren . . . . . .
3.3.3 Sterilisation der Kulturgefäße . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 Vorbereiten einer Fermentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.1 Überblick der Arbeitsschritte . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2 Anschluss der Antriebsmodule . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5 Anschließen der Temperiermodule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.1 Schlauchkits zum Anschluss der
Temperiermodule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.2 Temperiermodul für Doppelmantelgefäße . . . . .
3.5.3 Betrieb mit externen Kühlgeräten. . . . . . . . . . . . . .
3.6 Anschliessen der Begasungsmodule . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.1 Vorbereitende Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.2 Modul „O2-Enrichment“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.3 Modul „Exclusive Flow“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7 Anschluss der Korrekturmittelzufuhren . . . . . . . . . . . . . .
3.7.1 Vorbereitende Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7.2 Anschluss der Transferleitungen . . . . . . . . . . . . . . .
3.7.3 Voreinstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8 Durchführen eines Prozesses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.1 Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.2 Einrichtung des Mess- und Regelsystems . . . . . .
3.8.3 Hinweise zur Durchführung der Prozesse . . . . . .
3.9 Reinigung und Wartung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9.1 Vorsichts- und Schutzmaßnahmen. . . . . . . . . . . . .
3.9.2 Reinigung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.9.3 Wartung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4. Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Allgemeine Regelungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.1 Gewährleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.2 Service durch Sartorius Stedim
Systems GmbH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.3 Demontage und Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Trouble-Shooting, Störungen und Fehlerbehebung . .
4.3 Wartungshinweise und Funktionstests . . . . . . . . . . . . . . .
4.4 Zusätzliche Technische Unterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5 EG-Konformitätserklärung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6 Dekontaminationserklärung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Inhalt – Teil B
BIOSTAT ® Qplus DCU Bedienung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5. Einleitung
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6. Betriebsverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1 Systemstatus bei Aus- und Einschalten . . . . . . . . . . .
6.2 Netzunterbrechungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3 Notaus-Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Verriegelungsfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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7. Funktionsanwahl und Eingaben. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 Bedieneinrichtung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.1 Aufbau des „Touch Screen Display“ . . . . . . . . .
7.1.2 Anzeigen, Funktions- und Bedienelemente .
7.1.3 Funktionstasten für den Arbeitsbereich . . . .
7.1.4 Menüwahl und Parametereingaben . . . . . . . .
7.1.5 Alarme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.6 Direktfunktionstasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Eingaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2.1 Numerische und logische Eingaben. . . . . . . . .
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8. Start-Menü „Main“. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
8.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
8.2 Prozessanzeigen im Hauptmenü „Main“ . . . . . . . . . . 85
9. Hauptfunktion „Trend“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
9.1 Trend-Display. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
9.1.1 Einstellungen des „Trend“ Display . . . . . . . . . . 87
10. Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung) . . . . . . . . . 89
10.1 Allgemeine Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
10.2 pH-Kalibrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
10.2.1 Einzelkalibrierung pH_1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
10.2.2 Gruppenkalibrierung pH_1 . . . . . . . . . . . . . . . . 92
10.2.3 Nachkalibrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
10.2.4 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
10.3 pO2-Kalibrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
10.3.1 Kalibrieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
10.3.2 Parallelkalibrierung pO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
10.3.3 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
10.4 Trübung-Kalibrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
10.4.1 Kalibrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
10.4.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
10.5 Redox-Kalibrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
10.5.1 Funktionsprüfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
10.5.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
10.6 Totalizer für Pumpen und Ventile . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
10.6.1 Kalibrieren einer Pumpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
10.6.2 Waagen-Kalibrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
10.6.3 Kalibrieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
11. Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise) . . . . . . . 107
11.1 Funktionsprinzip und Ausstattung . . . . . . . . . . . . . . 107
11.2 Regler-Auswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
11.3 Regler-Bedienung allgemein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
11.4 Regler-Parametrierung allgemein . . . . . . . . . . . . . . . 110
11.4.1 Ausgangsbegrenzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
11.4.2 Totzone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
11.4.3 Menübild Reglerparametrierung. . . . . . . . . 111
11.4.4 PID-Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
11.4.5 PID-Regler Optimierung . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
11.5 Temperaturregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
11.5.1 Bedienung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
11.5.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
11.6 Drehzahlregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
11.6.1 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
11.7 Gasfluss-Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
11.7.1 Bedienhinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
11.7.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
11.8 pH-Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
11.8.1 Bedienhinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
11.8.2 pH-Regelung durch Zufuhr von CO2 . . . . . 118
11.8.3 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
11.9 pO2-Regelungsmethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
11.9.1 Bedienung der mehrstufigen
Kaskadenregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
11.9.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
11.10 Gasdosier-Regler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
11.10.1 Bedienhinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
11.10.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
11.11 Gassfluss-Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
11.11.1 Einstellungen Gasfluss-Regler . . . . . . . . . . 125
11.11.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
11.12 Antischaum- und Level-Regler „FO/LE“ . . . . . . . . . . 126
11.12.1 Anzeigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
11.12.2 Bedienung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
11.12.3 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
11.13 Gravimetrischer Dosierregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
11.13.1 Bedienung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
11.13.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
11.14 Dosierpumpenregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
11.14.1 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
11.15 Prozesswertalarme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
11.15.1 Bedienhinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
11.15.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
11.16 Alarme bei Digitaleingängen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
11.16.1 Bedienhinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
11.16.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
11.17 Pumpenzuordnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
11.17.1 Bedienhinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
11.17.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Inhalt
5
12. Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen) . . . 136
12.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
12.1.1 Auswahlbild „Settings“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
12.2 Systemeinstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
12.3 Handbetrieb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
12.3.1 Handbetrieb für digitale Eingänge . . . . . . . . 139
12.3.2 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
12.3.3 Handbetrieb für digitale Ausgänge . . . . . . . 140
12.3.4 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
12.3.5 Handbetrieb für analoge Eingänge . . . . . . . 142
12.3.6 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
12.3.7 Handbetrieb analoge Ausgänge. . . . . . . . . . . 143
12.3.8 Besondere Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
12.4 Messbereichseinstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
12.5 Service und Diagnose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
13. Alarme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
13.1 Alarme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
13.1.1 Auftreten von Alarmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
13.1.2 Menü Alarm-Übersicht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
6
Inhalt
14 Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
14.1 Alarme, Bedeutung und Abhilfemaßnahmen . . . . . 149
14.1.1 Prozess-Alarme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
14.1.2 Prozess-Meldungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
14.2 Fehlerbehandlung und -behebung . . . . . . . . . . . . . . . 150
14.3 Verriegelungsfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
14.1.3 System – Alarme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
14.4 Schnittstellenspezifikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
14.5 EG-Konformitätserklärung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
14.6 GNU Lizensierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
14.7 Passwortsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Teil A
Betriebsanleitung
BIOSTAT® Qplus Installation
Einleitung
Einleitung
Diese Dokumentation beschreibt die Bioreaktoren BIOSTAT® Qplus der Sartorius
Stedim Systems GmbH. Sie bezieht sich auf Komplettsysteme und Ausführungen,
die nach Kundenspezifikation zusammengestellt sein können. Sie beschreibt die
Einrichtung der Bioreaktoren am Arbeitsplatz, ihre Ausrüstung und gibt Hinweise
zum Betrieb im Prozess.
Die Beschreibung basiert auf bekannten Ausführungen der Bioreaktoren. Der
Lieferumfang muss nicht alle verfügbaren Ausrüstungen umfassen, diese können
sich von der Beschreibung unterscheiden oder es können hier nicht beschriebene
Ausrüstungen enthalten sein. Bezeichnungen, Merkmale und Daten können von
denen in Technischen Unterlagen abweichen, da diese dem Lieferumfang angepasst
werden. Unterlagen zu kundenspezifischen Ausrüstungen können der Kundendokumentation beigestellt bzw. separat geliefert werden oder sind auf Anfrage erhältlich.
Ausführliche Angaben zu den Kulturgefäßen „UniVessel®“ enthält die
[t Betriebsanleitung „UniVessel®“].
Bioreaktoren BIOSTAT® Qplus sind Beispiele des Produktprogramms der Sartorius
Stedim Systems GmbH. Das Programm umfasst weitere Bioreaktoren im Labor- und
Pilotmaßstab, Produktionsanlagen, Peripheriegeräte sowie Automatisierungssysteme
für die Fermentationstechnik. Bei Fragen dazu können Sie sich wenden an:
Sartorius Stedim Systems GmbH
Robert-Bosch-Strasse 5 – 7
D-34302 Guxhagen
Phone: +49.5665.407.0
Fax: +49.5665.407.2200
[email protected]
www.sartorius-stedim.com
Verwendungshinweise
Die Bioreaktoren BIOSTAT® Qplus wurden entwickelt für Kulturen von Mikroorganismen und Zellen in parallelen Prozessen. Sie dürfen nur mit Ausrüstungen
und unter Bedingungen eingesetzt werden, wie sie in dieser Dokumentation
oder in ergänzenden Unterlagen beschrieben sind, es sei denn, Sartorius Stedim
Systems GmbH hat schriftlich bestätigt, dass Abweichungen hiervon zu keinen
Gefahren führen.
Bei Kulturen von Mikroorganismen und Zellen in Bioreaktoren können Risiken vom
Prozess ausgehen (biologische oder chemische Einflüsse der Kulturen und Medien).
Diese können besondere Anforderungen an den Arbeitsplatz, Geräteausstattung bzw.
Qualifikation des Personals stellen.
Diese Dokumentation enthält Gefahren- und Sicherheitshinweise sofern beim
Umgang mit den Geräten besondere Risiken für Benutzer und Arbeitsumfeld
bestehen. Sie geht nicht auf gesetzliche oder in anderer Weise verpflichtende
Vorschriften ein, z. B. zur biologischen Sicherheit.
Einleitung
9
Darstellungsmittel
Als Hinweis und zur direkten Warnung vor Gefahren sind besonders zu beachtende
Textaussagen in dieser Betriebsanleitung wie folgt gekennzeichnet:
Dieser Hinweis kennzeichnet eine mögliche Gefährdung, die Tod oder (schwere)
Körperverletzung zur Folge haben kann, wenn sie nicht vermieden wird.
Dieser Hinweis kennzeichnet eine mögliche Gefährdung, die eine
mittelschwere oder leichte Körperverletzung zur Folge haben kann, wenn sie
nicht vermieden wird.
Dieser Hinweis kennzeichnet eine Gefährdung mit geringem Risiko,
die Sachschäden zur Folge haben könnte, wenn sie nicht vermieden wird.
Auf prozessabhängige Risiken, z. B. inwieweit Medien und Kulturen die Gesundheit
von Personen gefährden können, wird nur allgemein hingewiesen. Für den
Prozess verantwortliche Stellen müssen prüfen, ob solche Risiken bestehen und
Schutzmaßnahmen erforderlich sind.
Dieses Symbol kennzeichnet nützliche Informationen oder gibt einen
Hinweis zu einer Funktion oder Einstellung an dem Gerät oder zur Vorsicht
beim Arbeiten.
Die folgenden Symbole weisen auf wichtige Sicherheitsmaßnahmen hin:
Trennen Sie das Gerät von der Stromversorgung, z. B. ziehen Sie den Netzstecker.
Lassen Sie sich bei dieser Tätigkeit von weiteren Personen helfen oder benutzen
Sie tragfähige Hebehilfen
Tragen Sie geeignete, persönliche Schutzausrüstungen.
Tragen Sie geeignete, persönliche Schutzausrüstungen.
10
Einleitung
Darüber hinaus finden Sie noch folgenden Auszeichnungen:
y
–
Der Merkpunkt kennzeichnet sonstige wichtige Informationen.
Texte, die dieser Markierung folgen, sind Aufzählungen.
1., 2., …
Nummerierte Absätze zeigen aufeinanderfolgende Bedienschritte
t „…“
Das Symbol verweist auf weiterführende Hinweise in dieser Anleitung oder
in anderen Dokumentationen, mit näheren Angaben zur Fundstelle.
An den Geräten mögliche
Kennzeichnungen
Kennzeichnung, Aufkleber
Bedeutung, zu beachtende Sicherheitsmaßnahme:
Besondere Gefahrenstelle oder gefährliche Handhabung.
Beachten Sie die Hinweise in der zugehörigen Dokumentation.
Zugang zu spannungsführenden Teilen.
– Nur dazu besonderes qualifizierte und autorisierte Personen dürfen hier
Zugang erhalten und Arbeiten, z. B. Wartung und Reparaturen ausführen.
– Schalten Sie die Geräte aus. Ziehen Sie Netzkabel ab, wenn Sie hier arbeiten.
Verbrennungsgefahr, Ausrüstungen werden im Betrieb heiß!
– Vermeiden Sie versehentliche, ungewollte Berührungen.
– Verwenden Sie beim Bedienen Schutzhandschuhe.
Quetschgefahr durch schwere Teile oder an Gehäusekanten.
– Beachten Sie das Gewicht und die Abmessungen der Geräte.
– Lassen Sie sich bei dieser Arbeit unterstützen.
– Verwenden Sie zum Transport und Aufstellen tragfähige Hilfsmittel.
Quetschgefahr –
Greifen Sie nicht zwischen drehende Teile, z. B in einen Pumpenkopf.
Schalten Sie Antriebe oder Pumpe ab, bevor Sie damit hantieren.
Einleitung
11
Grundlegende
Sicherheitshinweise
Organisatorische
Maßnahmen
y Verantwortliche Stellen des Betreibers müssen prüfen, ob im Prozess besondere
Risiken bestehen, z. B. durch
– Einsatz von sicherheitskritischen, z. B. pathogene Kulturen;
– Verwendung toxischer, ätzender oder infektiöser Medien;
– Produkte, Reststoffe und kontaminierte Geräte.
Solche Umstände können besondere Vorkehrungen zum Schutz von Personal und
Arbeitsumfeld erforderlich machen. Betreiber müssen Schutzeinrichtungen
bereitstellen und Sicherheitsbestimmungen erlassen [z. B. gemäß t „Richtlinien
zur biologischen Sicherheit“].
y Benutzer sind sorgfältig einzuweisen. Der sichere Gerätebetrieb setzt voraus,
dass die Benutzer für die Anwendung qualifiziert sind, Gefahren kennen und sich
mit der Handhabung vertraut machen.
y Nicht autorisierten Personen muss der Zugang und das unbefugte Arbeiten mit
dem Bioreaktor verwehrt werden.
y Beim Aufenthalt am Arbeitsplatz und für die Bedienung der Geräte sind geeignete
Arbeitskleidung und persönliche Schutzausrüstungen zu tragen, z. B. Handschuhe,
Schutzbrillen und ggf. Atemschutz, etc.
Sicherheit am Arbeitsplatz
Verletzungsgefahren, wenn Stromquellen und Laboranschlüsse für Wasser,
Druckluft oder Gase falsch dimensioniert und nicht gegen Betriebsstörungen
und unzulässige Schwankungen abgesichert sind.
Beachten sie die Gerätespezifikationen in Kapitel 1 und 2.
Laborseitig müssen verfügbar und funktionsfähig sein, z. B. gemäß den
Richtlinien für Gebäude- und Laboreinrichtungen:
– FI-Schutzschalter oder Fehlerstromschutz für Netzanschlüsse.
– Armaturen zum Absperren oder Notabschalten sonstiger Medien.
Gefahr von Schäden am Bioreaktor bei ungeeigneten Energien, z. B. Schäden
bei Netzspannungen und Zufuhr von Kühlwasser und Gasen in Qualitäten, die
nicht den Gerätespezifikationen entsprechen.
Bioreaktoren können Armaturen aus Messing enthalten, die durch Ammoniak
korrodieren. Halten Sie Medien, insbesondere Gase, und die Laborathmosphäre
frei von Ammoniak.
Gefahr von Schäden am Arbeitsplatz durch das Gewicht der Geräte.
Der Arbeitsplatz muss den Bioreaktor mit allen Ausrüstungen tragen können
[t Aufstellpläne, Abmessungen und Gewichten, Kapitel 2].
12
Einleitung
Sicherheit bei Aufbau und
Ausrüstung | Umrüstung
Quetschgefahr der Gliedmaßen (Hände, Finger).
Beachten Sie das Gewicht von DCU-Tower (ca. 30 kg), Versorgungseinheiten
(>46 kg, je nach interner Ausrüstung, z. B. Massflow-Controllern) und der
Kulturgefäße (bis ca. 10 kg).
Benutzen Sie für den Transport geeignete Hilfsmittel und Hebezeuge.
Lassen Sie sich bei Aufstellen am Arbeitsplatz helfen. Fassen Sie DCU-Tower
und Versorgungseinheit am Gehäuse zwischen den Füßen an.
Heben Sie Geräte vorsichtig und stellen sie ohne Aufstoßen auf die Arbeitsfläche. Tragen Sie UniVessel® nur an den Handgrifffen.
1. Halten Sie alle Energie- und Versorgungsanschlüsse anschluss- und betriebsbereit,
bevor Sie den Bioreaktor einrichten und anschließen. Einrichtungen zur Notabschaltung müssen leicht zugänglich sein.
2. Stellen Sie sicher, dass alle Energien den Gerätespezifikationen entsprechen und
qualitativ einwandfrei sind:
– Netzanschluss ohne Überspannungen und Spannungsschwankungen
(> ±10 % vom Nennwert);
– Wasser mit vorgesehenem Druck, partikelfrei und mit zulässiger Härte
[t Abschnitt 2; PI-Diagramm].
– Gase mit vorgesehenen Drücken bzw. Versorgungsraten [t PI-Diagramm],
kondensat- und partikelfrei;
3. Stellen Sie sicher, dass sich der Arbeitsplatz für den Prozess eignet.
Er muss beständig gegen die Medien, z. B. Säuren und Laugen sein und sich leicht
desinfizieren bzw. reinigen lassen.
Falls besondere Gefahren vom Prozess ausgehen, grenzen oder sperren Sie
den Arbeitsplatz ab und markieren Sie den Gefahrenbereich, z. B. mit Sicherheitskennzeichen wie „BIOHAZARD“.
Sie können die Geräte in zugangsbeschränkten Räumen aufstellen.
4. Verwenden Sie nur Ausrüstungen und Peripheriegeräte, die die Sartorius Stedim
Systems freigegeben hat.
5. Prüfen Sie alle Ausrüstungen, insbesondere Glasgefäße und Dichtungen
sorgfältig auf Schäden. Stellen Sie sicher, dass alle Teile einwandfrei beschaffen
sind. Verwenden Sie keine beschädigten Teile.
6. Befestigen Sie alle Laboranschlüsse und die Verbindungen zu Kulturgefäßen und
Peripheriegeräten sorgfältig. Sichern Sie die Anschlüsse gegen unbeabsichtigtes
Lösen.
7. Kulturgefäße, Behälter, Flaschen, alle Anschlüsse und verbundenen Leitungen
müssen dicht sein, damit die Medien nicht unkontrolliert freiwerden. Nach dem
Anschluss aller Ausrüstungen und Befüllen mit den Medien prüfen Sie, ob Leckagen
auftreten. Klären und beheben Sie die Ursachen, bevor Sie den Prozess starten.
Einleitung
13
Sicherheit beim Durchführen von Prozessen
Verletzungsgefahr bei Glasbruch der Kulturgefäße durch unzulässigen Überdruck
oder nach Kontakt mit gefährlichen Kulturen und Medien.
Glasgefäße sind nur begrenzt druckfest. Betreiben Sie den Temperierkreislauf
(Doppelmantel der UniVessel®) nur bei Umgebungsdruck.
Beaufschlagen Sie den Kulturraum der Gefäße über die Begasung mit einem
Druck von max. 0.8 barü.
Verbrennungsgefahr!
Die Antriebsmotore der Rührwerke können heiß werden.
Die Anschlüsse am Temperiersystem können heißer als 50 °C sein.
Fassen Sie Antriebsmotore und Ausrüstungen, die im Prozess heiß werden,
nur mit Schutzhandschuhen an.
Trockenlauf beschädigt die Pumpe im Temperiersystem.
Vor Aktivieren der Temperaturregelung stellen Sie sicher, dass das Temperiersystem für Doppelmantelgefäße befüllt ist [t Kapitel 3].
Zum sicheren Betrieb des Bioreaktors müssen Sie die Betriebsgrenzen und
zulässigen Einstellungen kennen. Angaben zu werkseitigen Einstellungen enthalten
die [t Konfigurationsunterlagen zum DCU-Tower].
1. Stellen Sie nur zulässige Betriebswerte ein, insbesondere:
– Temperaturgrenzen, z. B. die maximal zulässige Temperatur;
– Drehzahlen, z. B. die zulässige maximale Drehzahl ;
– Begasungsraten;
– Förderraten der Pumpen.
2. Überwachen Sie den Prozessverlauf. Lassen Sie Prozesse nur dann unbeobachtet,
wenn keine kritischen Situationen möglich sind.
3. Treffen Sie Vorsichtsmaßnahmen zur Reaktion auf Fehlfunktionen und um
Gefahren zu verhindern, z. B.:
– Unterbrechen Sie die Begasung und schalten den Rührer ab,
wenn das Medium schäumt und unzulässigen Überdruck erzeugen kann;
– Schalten Sie den Antrieb ab, wenn der Motor oder die Rührwelle blockieren oder
ungewöhnliche Laufgeräusche hörbar werden;
– Unterbrechen Sie den Prozess, soweit erforderlich, bei Leckagen,
dem ungewollten Freisetzen von Medien oder bei Kontaminationen.
4. Ernten bzw. verwenden Sie das Produkt, wie vorgesehen.
Beachten Sie die Bestimmungen zum Umgang mit den Resten der Kultur
und kontaminerten Ausrüstungen des Bioreaktors.
14
Einleitung
Sicherheit
am Prozessende
Verletzungsgefahr durch Stromschlag oder wenn unter Druck stehende Medien
(z. B. Kühlwasser, Gase), unkontrolliert freiwerden.
Schalten Sie die Geräte aus und schließen laborseitige Versorgungen
(Wasser, Gaszufuhren) bevor Sie
– den Bioreaktor von den Energiezufuhren trennen
– Ausrüstungen demontieren
– Reinigungs- und Wartungsarbeiten durchführen.
Ziehen Sie die Netzkabel ab.
Machen Sie Anschlüsse, die unter Druck stehen, drucklos. Lösen Sie die
Anschlüsse an den Versorgungseinheiten. falls erforderlichl.
Gefahren durch beim Prozess verwendete Medien und Kulturen oder erzeugte
Produkte. Der Betreiber muss mögliche Risiken untersuchen und geeignete
Schutzmaßnahmen festlegen.
Beachten Sie die Bestimmungen zum Umgang mit kontaminierten Geräten und
gefährlichen Medien.
Falls erforderlich, sterilisieren bzw. desinfizieren Sie alle Teile, die Kontakt mit
der Kultur hatten, bevor Sie die Demontage, Reinigung oder Wartung beginnen
[t Abschnitt „Reinigung“].
Sicherheit bei Wartung
und Reinigung
Spritzwasser kann das Touch-Display des DCU-System beschädigen.
Reinigen Sie das Touch-Display nur mit einem feuchten Tuch.
Wartungsarbeiten durch Benutzer beschränken sich auf Prüfen der Funktionsfähigkeit von Ausrüstungen, z. B. Sensoren, Filter, O-Ringen, Dichtungen oder
Schläuchen, und das Ersetzen bei Fehlfunktionen, Verschleiß oder Beschädigung
[t Unterlagen zu den Ausrüstungen].
Nur qualifizierte und autorisierte Personen dürfen Wartungsarbeiten
durchführen. Es dürfen nur Ausrüstungen verwendet werden, die die Sartorius
Stedim Systems GmbH für den Bioreaktor freigegeben hat.
DCU-Tower, Versorgungseinheiten, Kulturgefäße, Peripheriegeräte, Armaturen
und Anschlussleitungen dürfen nicht verändert werden, es sei denn, Sartorius
Stedim Systems bestätigt schriftlich, dass Änderungen den sicheren Betrieb
nicht beeinträchtigen.
Sicherheit bei besonderen
Ausrüstungen
Magnetantriebe
Verletzungsgefahr für Personen mit Herzschrittmachern!
Das Magnetfeld des Antriebs kann gegen Magnetfelder empfindliche Geräte
stören oder beschädigen.
Personen mit Herzschrittmachern dürfen nicht mit Magnetantrieben hantieren.
Halten Sie Abstand zwischen den Magnetantrieben und magnetisch
empfindlichen Geräten oder Gegenständen, wie Datenträgern, Scheckkarten,
etc. Lagern Sie solche Teile nicht zusammen.
Einleitung
15
1. Systemaufbau
und Funktionen
1.1 Verwendung
des BIOSTAT® Qplus
1. Systemaufbau und Funktionen
Bioreaktoren BIOSTAT® Qplus wurden für Reihenversuche zum Kultivieren von
Mikroorganismen und Zellen mit kleinen Reaktorvolumina konzipiert.
Untersuchungen zur Entwicklung und Optimierung von Kulturverfahren lassen
sich reproduzierbar, effizient und wirtschaftlich durchführen.
Als besonderen Vorteil im Vergleich zu Schüttelkolbenverfahren bietet der
BIOSTAT® Qplus die Online-Messung, -Regelung und -Auswertung wichtiger
Prozessgrößen, wie Temperatur-, pH- und pO2-Wert, sowie eine komfortable
Probenahme für externe Analysen.
Dazu erlaubt das Mess- und Regelsystem DCU4 die unabhängige Überwachung
der Prozessverläufe in jedem Kulturgefäß und die reproduzierbare Prozessführung
durch Definition und Abarbeiten von Parametersätzen in Rezepten.
Abb. 1-1: BIOSTAT ® Qplus, „Grundeinheiten“:
1 DCU-Tower mit DCU4-System, Bedienung am Touch-Display
2 Vorsorgungseinheit, Beispiel mit Begasungssystem „Air-Supply“, 3 Dosierpumpen
je Kulturgefäß und dem Temperiermodul für Doppelmantel-Kulturgefäße
3 3 Kulturgefäße UniVessel 500 ml in kompaktem Tragegestell
16
Systemaufbau und Funktionen
Die Bioreaktoren BIOSTAT® Qplus können aus den folgenden Grundeinheitenen
zusammengestellt werden:
y 1 DCU-Tower, mit Mess- und Regelsystem DCU4.
y 1 – 4 Versorgungseinheiten („Supply-Tower“).
– jede Versorgungseinheit enthält 1 Gasversorgungsmodul, 1 Pumpenmodul
und 1 Temperiermodul mit den zugehörigen Armaturen.
– maximal 4 Versorgungseinheiten sind mit einem DCU-Tower
kombinierbar.
y 3 – 12 Kulturgefäße Typ UniVessel.
– bis zu 3 Kulturgefäße je Versorgungseinheit
– Kulturgefäße „UniVessel®“ mit 500 ml oder 1000 ml.
y Rührwerke | Antriebe:
– Obenantrieb für Kulturgefäße 500 ml und 1000 ml:
Rührwelle in der Deckelplatte mit Gleitringdichtung, aufsteckbarer Motor,
Scheiben- oder Segmentblattrührer;
– Magnetischer Untenantrieb für Kulturgefäße 500 ml:
Konsole mit 3 Magnetmotoren für bis zu 3 Gefäße
– Durchmischung des Mediums über Magnetrührstab oder Welle mit
Magnetkern (mikrobielle Kulturen) bzw. Membranbegasungsrührer
mit Magnetkern (Zellkulturen)
7
1
3
810
4
2
5
8
6
160
1.2 Systemaufbau
Abb. 1-2: Versorgungseinheitdes BIOSTAT ® Qplus („Supply-Tower“):
1
2
3
4
5
6
7
8
Elektromodul
Versorgungsteil mit Laboranschlüssen auf der Rückseite
Begasungsmodul (Typ Exclusive Flow)
Sondenanschlüsse
Pumpenmodul
Thermostatenmodul
Ablage für Rührmotore
Halter für Korrekturmittelflasche
Systemaufbau und Funktionen
17
1.3 Begasungsmodule
1.3.1 Versionen
Der BIOSTAT® Qplus kann mit zwei verschiedenen Begasungsmodulen ausgestattet
werden. Jede Versorgungseinheit enthält ausschließlich einen Typ der beschriebenen
Begasungsmodule.
y Zu den Spezifikationen der Begasungsmodule des Bioreaktors beachten Sie das
P&I-Diagramm [t „Technische Dokumentation“].
y Laborseitig muss die Zufuhr für jedes Gas auf 1,5 barü vorgeregelt sein.
Sicherheitsventile in den Begasungsmodulen begrenzen den Druck der Gefäßzuleitungen auf max. 1barü.
Module „O2-Enrichment“
Begasungsmodule „O2-Enrichment“ dienen zur Zufuhr von Luft und Anreicherung
mit Sauerstoff, z. B. bei mikrobiellen Kulturen.
Sparger
Sparger
Sparger
Mains
Air
O2|N2
Abb. 1-3: Begasungsmodul „O2 Enrichment“
Lieferumfänge
= Standard, = Option
Air und O2 Zufuhr über 3/2–Wege Magnetventile für jedes Kulturgefäß,
Durchfluss geregelt vom DCU pO2-Regler.
– Betriebsartwahl: „man“, „auto“, „off“ im Bedienmenü.
– Gasfluss in Betriebsart „man“ am Rotameter einstellbar.
– Ausgang „Sparger“ für Gaszufuhr in Kulturmedium.
Massflow-Controller am Ausgang „Sparger“.
Module „Exclusive Flow“
Die Begasungsmodule „Exclusive Flow“ dienen zur Zufuhr von bis zu 4 verschiedenen
Gasen. Standardmäßig sind dies:
y Luft als Grundversorgung;
y N2 zur Abreicherung des O2-Gehaltes bzw. O2 zur Anreicherung;
y CO2 zur pH-Regelung oder als C-Quelle.
18
Systemaufbau und Funktionen
Luft kann sowohl in das Medium im Kulturgefäß („Sparger“) als auch in den
Kopfraum („Overlay“) geleitet werden, die weiteren Gase standardmäßig in die
Zuleitung zum Medium („Sparger“).
Die Module eignen sich z. B. für Suspensionskulturen mit tierischen oder pflanzlichen
Zellen oder Kulturen mit besonderen Anforderungen an die Gasversorgung, z. B.
wenn CO2 als Kohlenstoffquelle dienen soll, wie bei anaeroben Bakterien oder Algenkulturen.
Overlay
Overlay
Overlay
Mains
Sparger
Sparger
Sparger
Air
O2
N2
CO2
Air
Abb. 1-4: Begasungsmodul Typ „Exclusive Flow“
Lieferumfänge:
= Standard, = Option
N2 und O2 Durchflussregelung mit 3/2–Wege Magnetventilen, angesteuert
durch den DCU pO2-Regler.
CO2 Durchflussregelung durch ein 3/2–Wege Magnetventil, angesteuert durch
den DCU pH-Regler (Säureregler).
– Betriebsartwahl: man, auto, off im Reglerbedienmenü.
– Gasmenge an Rotametern einstellbar (z. B. für Betriebsart „man“ der Regler).
– Ausgang „Sparger“ für Medienbegasung und „Overlay“ für Kopfraumbegasung
im Kulturgefäß.
Interner Massflow-Controller am Ausgang „Sparger“.
Die Gaszufuhr „Overlay“ ist für die Zufuhr von Luft konzipiert. Soll der Kopfraum mit N2 oder CO2 begast werden, schliessen Sie das Gas am zugehörigen
Eingang der Versorgungseinheit an.
Wenn für die automatische Regelung der Gaszufuhren auch die Konfiguration
des DCU-Systems geändert werden muss, wenden Sie sich an die Sartorius
Stedim Systems GmbH.
Systemaufbau und Funktionen
19
1.3.2 Ausstattung der Begasungsmodule
Bauteil
Gase, Zufuhr, Gefäß
Mess- |
Regelbereich
Einstellung mit
Kalibrierung
Messwertanzeige
Rotameter
alle, Sparger, 0,5 L
5 – 50 ml/min
Feinregulierventil
Luft | 20 °C, 1 bar
Skala Messröhrchen
alle, Kopfraum, 0,5 L
50 – 500 ml/min
dto.
dto.
dto.
alle, Sparger, 1 L
16 – 166 ml/min
dto.
dto.
dto.
alle, Kopfraum, 1 L
0,16 – 1,66 l/min
dto.
dto.
dto.
Luft, N2
0,6 – 30 ml/min
pO2-Regler, DCU
Luft, N2
DCU-Display
O2
0,6 – 30 ml/min
pO2-Regler, DCU
O2
DCU-Display
CO2
0,6 – 30 ml/min
pH-Regler, DCU
CO2
DCU-Display
Luft, N2
3 – 150 ml/min
pO2-Regler, DCU
Luft, N2
DCU-Display
O2
3 – 150 ml/min
pO2-Regler, DCU
O2
DCU-Display
CO2
3 – 150 ml/min
pH-Regler, DCU
CO2
DCU-Display
Luft, N2
6 – 300 ml/min
pO2-Regler, DCU
Luft, N2
DCU-Display
O2
6 – 300 ml/min
pO2-Regler, DCU
O2
DCU-Display
CO2
6 – 300 ml/min
pH-Regler, DCU
CO2
DCU-Display
Luft, N2
10 – 500 ml/min
pO2-Regler, DCU
Luft, N2
DCU-Display
O2
10 – 500 ml/min
pO2-Regler, DCU
O2
DCU-Display
CO2
10 – 500 ml/min
pH-Regler, DCU
CO2
DCU-Display
Luft, N2
0,02 – 1 l/min
pO2-Regler, DCU
Luft, N2
DCU-Display
O2
0,02 – 1 l/min
pO2-Regler, DCU
O2
DCU-Display
CO2
0,02 – 1 l/min
pH-Regler, DCU
CO2
DCU-Display
MassflowController
Hinweise
Rotameter sind Standardausstattung. Im Lieferumfang der Begasungsmodule
mit Mess- und Regelbereichen, wie in der Bestellung vereinbart. Nachträgliche
Umrüstungen sind nur auf Anfrage durch den Service möglich.
Massflow-Controller sind Ausstattungsoption. Sie sind im Lieferumfang der
Begasungsmodule enthalten, sofern in der Bestellung vereinbart. Nachträgliche
Umrüstungen nur durch autorisierten Service.
y Die Tabelle oben zeigt nur eine Auswahl möglicher Ausrüstungen.
Die [t auf Anfrage] lieferbaren oder [t gemäß PI-Diagramm] gelieferten Ausrüstungen können anders spezifiziert sein.
y Massflow-Controller müssen nach Herstellervorschrift regelmäßig kalibriert
werden [t Herstellerunterlagen].
y Die Rekalibrierung darf nur durch dazu autorisierten Service oder im Werk
ausgeführt werden. Hinweise zur Rücksendung von Geräten an die Sartorius
Stedim Systems GmbH finden Sie im Anhang.
20
Systemaufbau und Funktionen
1.4 Pumpenmodule
Ausstattung
Jede Versorgungseinheit enthält 6 Schlauchpumpen Typ WM102 für die Zufuhr von
Korrekturmitteln (z. B. Säure, Lauge). Jedem Kulturgefäß sind 2 Pumpen zugeordnet.
Je Kulturgefäß steht ein weiterer Steckplatz für diskontinuierlich oder kontinuierlich
arbeitende Pumpen WM 102 FD/R zur Verfügung. Diese lassen sich z. B. für die
Zufuhr von Antischaummittel oder Nährlösungen verwenden oder, wenn die DCUKonfiguration eine Niveauregelung beinhaltet, auch zur Entnahme von Medien
im „Harvest“-Betrieb.
m
m
n
ma
an
an
of
f
f
off
of
to
au
o
to
t
au
au
I
AC
D
ID
ID
AC
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n
an
n
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off
off
to
to
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SE
BA
SE
SE
BA
BA
n
an
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m
m
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off
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t
au
to
o
to
au
Abb. 1-5: Versorgungseinheit mit Pumpenmodul
Ausstattungen
= Standard, = Option
Watson Marlow Pumpenkopf, 20 rpm, „On | Off“-Betrieb;
Betriebsarten: man, auto, off
Watson Marlow Pumpe 102, „speed controlled“ oder „On | Off“-Betrieb;
Einbau in Steckplatz „Snap-in“ Pumpe.
”Snap-in“ Pumpenköpfe, Baureihe WM 313D, Betrieb w.v.
Leistungsmerkmale, Kenndaten
Pumpenkopf
102 FS/R
Drehzahl
20
1/min,
fest
1/min,
Förderrate | Umdrehung für Schlauch
Förderrate | Min. für Schlauch
Di 1,6 mm
Di 3,2 mm
Di 1,6 mm
Di 3,2 mm
0,22
0,81
4,4
16
102 FD/R *
5 … 50
variabel
0,22
0,81
1,1 … 11
4,5 … 45
313 D-Serie *
fest oder variabel
0,26
1.0
*
*
10
2,7
10
50
14
50
2,5 … 50 1/min
6,5 … 13
2,5 … 50
323 U/D **
* Option, Pumpenkopf „Snap-in“; die Förderrate hängt ab von Pumpensteuerung und Getriebeübersetzung
** Optionale Erweiterung, externe Pumpe ansteuerbar vom DCU-System
Systemaufbau und Funktionen
21
Die Temperiermodule sind für den Anschluss bon Doppelmantelgefäßen ausgelegt.
Kühlwasserzufuhr in den Temperierkreislauf zur Kühlung erfolgt nur, wenn es zur
Kühlung erforderlich ist.
1.5 Temperiermodule
Aufbau und Ausstattung
Das Temperiermodul bildet mit dem Doppelmantel an jedem Kulturgefäß einen
Temperierkreislauf [t P&I-Diagramm]. Die Verrohrung enthält einen offenen Überlauf in den Laborausgang für überschüssiges Temperiermedium, der den Betrieb
bei Umgebungsdruck sichert.
ID
ID
ID
AC
AC
AC
y Temperierkreisläufe mit separater Zirkulationspumpe und Anschluss für
jedes Kulturgefäß.
SE
SE
SE
BA
BA
BA
y Elektroheizung und Kühlwasserventil angesteuert durch den Temperaturregler
im DCU-System.
y Ein- | Ausgang „Thermostat“ für den Anschluss zum | vom Gefäßdoppelmantel
[t Adapter der Schläuche].
Exhaust
Cooler
Exhaust
Cooler
Exhaust
Cooler
Thermostat
Thermostat
Thermostat
Fill
Thermostat
Magnetic
Drive
Abb. 1-6: Temperiermodul
für Doppelmantel-Kulturgefäße
Die Kühlwasserversorgung der Abluftkühler zweigt aus der Kühlwasserzuleitung ab.
Die Kühlwasserzufuhr erfolgt unabhängig vom Kulturgefäßkreislauf. Kühlwasser
strömt mit konstanter Durchflussrate durch, sobald ein Abluftkühler angeschlossen
und die laborseitige Versorgung offen ist.
y Ein- | Ausgang „Exhaust Cooler“ für Abluftkühler
Spezifikationen
Die Temperiersysteme sind ausgelegt für | mit:
y ElektroAnschluss 230 VAC, 50 Hz | 120 VAC, 60 Hz
y Thermostat mit Elektroheizung 800 W
y Bereich der Betriebstemperatur in den Kulturgefäßen
8°C über Kühlwassertemperatur bis max. 60 °C
Um bei niedrigeren Temperaturen arbeiten zu können, benötigen Sie ein
externes Kühlsystem. Von Sartorius Stedim Systems optional erhältlich sind
Kühlthermostaten „FRIGOMIX ® “.
22
Systemaufbau und Funktionen
1.6 Kulturgefäße und
Rührsysteme
Abb. 1-7: UniVessel® 500 ml
UniVessel® 500 ml
y Gesamtvolumen 750 ml, Arbeitsvolumen 150 … 500 ml
y Edelstahldeckel
y Edelstahlstativ für Gefäße mit Obenantrieb
y Gefäßmerkmale, Rührsysteme:
– Doppelmantelgefäße für Obenantrieb, mit Rundboden
– Einwandige Gefäße für Obenantrieb, mit Rundboden
– Obenantrieb mit eingebautem Rührerschaft,
mit 6-Blatt-Scheiben- oder Segmentrührer (je nach Bestellumfang)
– Einwandige Gefäße für Untenantrieb, mit Flachboden
– Gefäße mit Untenantrieb enthalten Magnetrührstäbe;
optional Ausstattung mit Membranbegasungsrührwerk
y Standardmäßige Gefäßausstattung:
– Ernterohr, verstellbar
– 2 Stück Zweifachstutzen
– Temperatursonde Pt 100
– Blindstopfen für alle Deckeldurchgänge
– Ersatz O-Ring-Kit
– Standard-Werkzeugsatz für Gefäßmontage
y Ausführliche Hinweise enthält das [t Betriebshandbuch „UniVessel®”]
Abb. 1-8: UniVessel® 1 L
UniVessel® 1 L
y Gesamtvolumen 1.6 L, Arbeitsvolumen 0.4 … 1 L
y Edelstahldeckel mit Handgriffen, poliert
y Edelstahlstativ
y Gefäßmerkmale, Antriebssysteme:
– Doppelmantelgefäße mit internem Rundboden
– Einwandige Gefäße mit Rundboden
– alle Gefäße mit eingebautem Rührerschaft,
6-Blatt-Scheiben- oder Segmentrührer (nach Bestellumfang)
y Standardmäßige Gefäßausstattung:
– Ernterohr, verstellbar
– 4-fach Zugabestutzen
– Temperatursonde Pt 100
– Blindstopfen für alle Deckeldurchgänge
– Ersatz O-Ring-Kit
– Standard-Werkzeugsatz für Gefäßmontage
y Werkstoffe (alle Kulturgefäße)
– medienberührte Teile aus Edelstahl 1.4435
– Glasteile aus Borosilikatglas
– O-Ringe, Dichtungen aus EPDM (FDA-zugelassen)
1.6.1 Kulturgefäße
Systemaufbau und Funktionen
23
1.6.2 Antriebssysteme
Obenantrieb mit Motor
Der Obenantrieb ist verfügbar für Kulturgefäße 500 ml und 1000 ml mit
Direktantrieb der Rührerwelle.
y Motor 75 W, 3-Phasen, DC
y Drehzahlbereich 20 … 1200 1/min
Die Rührwelle ist mit einer Gleitringdichtung im Deckel abgedichtet.
Abb. 1-9: Gefäßkonsole mit Flaschenhalter und Korrekturmittelflaschen
24
Systemaufbau und Funktionen
2. Lieferung und
Installation
2.1 Überprüfen
der Ausrüstungen
2. Lieferung und Installation
Bruchgefahr, Verletzungsgefahr durch Glasbruch!
Glasbehälter (Kulturgefäße, Korrekturmittelflaschen) können beim Transport
beschädigt werden.
Überprüfen Sie alle Glasbehälter sorgfältig auf Transportschäden. Verwenden
Sie keine schadhaften Glasbehälter (schon bei Verdacht auf Beschädigung).
Anzeichen können sein beschädigte Verpackungen oder Kratzer, Abplatzungen
bzw. Risse an den Behältern.
Setzen Sie keine Ausrüstungen ein, welche die Spezifikationen der
Sartorius Stedim Systems GmbH nicht erfüllen und für den Bioreaktor nicht
freigegeben wurden. Die Sartorius Stedim Systems GmbH gibt keine
Gewährleistung und haftet nicht für Schäden bzw. Folgen beim Verwenden
solcher Ausrüstungen.
Der Bioreaktor wird nach einer sorgfältigen Funktionsprüfung geliefert. Beachten
Sie die folgenden Hinweise bei Transportschäden, wenn Geräte nach dem Aufstellen,
Anschliessen und Ausrüsten für den Prozess nicht funktionsfähig sind oder bei
sonstigen Mängeln:
1. Überprüfen Sie die Vollständigkeit der Lieferung gemäß Bestellung, z. B. anhand
der Auftragsbestätigung bzw. den Lieferunterlagen.
Die Lieferung enthält passende Kabel, Schläuche, Armaturen, Befestigungsmaterial
und Werkzeuge zum Anschluss des Bioreaktors im Labor und zur Verbindung der
Reaktormodule, Kulturgefäße und Ausrüstungen untereinander [t Zubehör- und
Werkzeug-Kits], [t Ersatzteilelisten] in der [t Technischen Dokumentation].
Soll der Bioreaktor mit weiteren Laboreinrichtungen verbunden werden, z. B. zur
Zufuhr von Medien, Abgasanalyse oder Produktaufbereitung, und wenn Sie Fragen
zum Anschluss der Einrichtungen haben, wenden Sie sich an die Sartorius Stedim
Systems GmbH.
2. Überprüfen Sie alle Module und Ausrüstungen auf Schäden. Melden Sie Fehlteile
oder Schäden an die Sartorius Stedim Systems GmbH.
3. Überprüfen Sie vor dem ersten Prozess die Funktionsfähigkeit aller Ausrüstungen
des Bioreaktors.
Sie können den Bioreaktor in Betrieb nehmen [t Abschnitt 3], aber ohne das
Kulturmedium zu beimpfen.
4. Zeichnen Sie alle Funktionsstörungen sorgfältig auf. Ein entsprechendes Protokoll
erleichtert die Abwicklung von Reklamationen.
2.2 Anforderungen
an den Arbeitsplatz
Beachten Sie die Vorschriften und Sicherheitsrichtlinien zur Arbeitsplatzgestaltung und Absicherung gegen unbefugten Zugang, die für das Labor bzw.
den vorgesehenen Prozess anzuwenden sind.
Lieferung und Installation
25
2.2.1 Umgebungsbedingungen
Sofern nicht anders angegeben, ist der Bioreaktor dafür konzipiert,
unter den folgenden Bedingungen zu arbeiten:
y Innenräume (übliche Laborräume), max. 2000 m über Meereshöhe.
y Umgebungstemperaturen im Temperaturbereich: 5 … 40 °C.
y Relative Luftfeuchtigkeit: < 80 % für Temperaturen bis 31 °C,
linear abnehmend bis 50 % bei 40 °C.
y Verschmutzungsgrad 2 (nicht-leitende Verunreinigungen, die durch Kondensation
gelegentlich leitend werden können).
Der Bioreaktor emittiert Schall mit einem Schalldruckpegel < 70 dB (A).
2.2.2 Arbeitsflächen
und Lasten
Gefahr von Verletzungen beim Transport und Beschädigungen an Transportwegen und Arbeitsplatz.
Stellen Sie sicher, dass die Transportwege, z. B. Aufzüge, genügend Platz bieten
und ausreichend belastbar sind.
Lassen Sie sich beim Transport und beim Aufstellen der Geräte von weiteren
Personen helfen oder benutzen Sie tragfähige Hebehilfen.
Sie können den Bioreaktor auf stabile Labortische stellen. Der Arbeitsplatz
muss ausreichend Platz für im Prozess benötigte Geräte bieten. Er sollte leicht
zu reinigen und ggf. desinfizierbar sein.
Beachten Sie diese Lasten:
y Versorgungseinheiten wiegen ab ca. 45 kg, abhängig von internen Ausrüstungen,
z. B. ob (wieviele) Massflow-Controller verbaut sind.
y Der DCU-Tower wiegt ca. 30 kg,
y UniVessel® 1 L wiegen ca. 10 kg, abhängig von der Ausrüstung [t Handbuch
UniVessel®].
Ein BIOSTAT® Qplus 12 1 L kann eine Arbeitsfläche von ca. 3300 800 mm
beanspruchen (ggf. mehr für bequemen Zugang zu allen Geräten).
y Die Beispiele unten zeigen den ungefähren Platzbedarf, tatsächliche Aufstellflächen hängen von eingesetzten Zusatzausrüstungen ab.
y Zur ausreichenden Belüftung und für bequemen Zugang zu Anschlüssen auf
den Geräterückseiten achten Sie auf Wandabstände von mindestens ca. 100 mm,
empfohlen sind bis ca. 300 mm.
Einrichtungen zur Notabschaltung und Absperreinrichtungen, z. B. der
Stromversorgung, Wasserzufuhr oder von Gasversorgungen, sowie die jeweiligen
Geräteanschlüsse müssen frei zugänglich bleiben.
26
Lieferung und Installation
2.2.3 Aufstellbeispiele
1. Stellen Sie sicher, dass der Arbeitsplatz (die Aufstellfläche) das Gewicht
aller Geräte und Ausrüstungen tragen kann. Bei befüllten Kulturgefäßen,
ohne zusätzliche Peripheriegeräte sind dies:
– BIOSTAT® Qplus 3 1 L: bis zu ca. 110 kg
– BIOSTAT® Qplus 6 1 L: bis zu ca. 185 kg
– BIOSTAT® Qplus 9 1 L: bis zu ca. 270 kg
– BIOSTAT® Qplus 12 1 L: bis zu ca. 350 kg
2. Für ausreichende Belüftung und bequemen Zugang zu Anschlüssen auf
den Rückseiten der Geräte achten Sie auf Wandabstände von ca. 100 – 300 mm.
Abb. 2-1: Aufstellbeispiel BIOSTAT® Qplus 12 1 L MO
Lieferung und Installation
27
Sparger
Sparger
Gas Inlet
Sparger
Mains
Air
O2/N2
pO 2
S t ir r e r
pH
Te m p
Fo am
pO 2
S t ir r e r
pH
Te m p
Fo am
pO 2
S t ir r e r
pH
Te m p
Sensors
Fo am
kg
10
kg
E x h a u st
C o o le r
30
45
Th erm o st a t
kg
ca. 3 + 12
Abb. 2-2: Aufstellbeispiel BIOSTAT® Qplus 3 1 L MO
28
Lieferung und Installation
E x h a u st
C o o le r
E x h a u st
C o o le r
kg
Th erm o st a t
F il l
Th erm o st a t
M a g n e tic
D r iv e
kg
45
kg
kg
30
45
kg
ca. 6 + 12
Abb. 2-3: Aufstellbeispiel BIOSTAT® Qplus 6 1 L
y Supply Tower links:
Begasungs- | Pumpenmodul „O2-Enrichment“ für Gaszufuhr „Sparger”.
y Supply Tower rechts:
Begasungs- | Pumpenmodul „Exclusive Flow“ für Gaszufuhren „Sparger und
“Overlay”
Lieferung und Installation
29
kg
30
kg
3 + 43
kg
ca. 3 + 43
Abb. 2-4: Aufstellbeispiel BIOSTAT® Qplus 9 1 LMO
2.3 Laborseitige Energien
2.3.1 Sicherheitshinweise
Verletzungsgefahr durch unerwartet freigesetzte Energien, z. B. Stromschlag!
Energiezufuhren können falsch dimensioniert und nicht gegen unzulässige
Schwankungen und Störungen abgesichert sein.
Schutzeinrichtungen müssen vorhanden und funktionsfähig sein:
– FI-Schutzschalter (Fehlerstromschutz) für Netzanschlüsse
– Armaturen zur Absperrung für Wasser, Druckluft, Gase.
Beachten Sie die Angaben zu den Energien im [t P&I Diagramm] und
auf den [t Typenschildern].
2.3.2 Anschlusskabel und
Leitungen
Die Lieferung enthält passende Kabel, Schläuche, Armaturen, Befestigungsmaterial
und Werkzeuge zum Anschluss des Bioreaktors im Labor und zur Verbindung der
Reaktormodule, Kulturgefäße und Ausrüstungen.
y Verwenden Sie nur für den Bioreaktor freigebene Teile [t Major Component List]
zum P&I-Diagramm bzw. [t Ersatzteilelisten]. Sie finden diese Unterlagen im
Ordner [t Technische Dokumentation], der dem Gerät beiliegt, oder erhalten die
Unterlagen auf Anfrage.
30
Lieferung und Installation
2.3.3 Netzanschluss
Verletzungsgefahr durch Stromschlag!
Die Spannungsversorgung im Labor muss die Gerätespezifikationen erfüllen
[t Typenschilder]. Schliessen Sie Geräte nicht an bzw. schalten sie nicht ein,
wenn das Labor eine falsche Netzspannung liefert.
Das Labor muss geerdete, störungsfreie und spritzwassergeschützte
Netzanschlüsse haben. Sicherheitseinrichtungen zur Notabschaltung
(Fi-Schutzschalter, Not-Aus-Schalter) müssen funktionsfähig sein.
Verwenden Sie nur laborseitige Netzsteckdosen mit Schutzleiter, und keine
Mehrfachsteckdose zum Anschliessen mehrer Geräte an eine einzelne Laborsteckdose.
Verwenden Sie keine beschädigten Netzkabel und reparieren diese nicht.
Zum Ersatz defekter Kabel und falscher Stecker wenden Sie sich an einen
qualifizierten Service oder Sartorius Stedim Systems.
Gefahr von Spannungsschäden an den Geräten!
Die Spannungsversorgung vom Labor darf keine Schwankungen > 10 %
der Nennspannung aufweisen.
Halten Sie den Zugang zu Notabschaltungen des Labors und zum
Netzanschluss der Geräte immer frei.
Müssen Sie Geräte im Notfall abschalten, betätigen Sie zunächst den Notschalter im Labor, sperren die laborseitigen Energiezufuhren und ziehen
dann die Netzkabel ab.
2.3.4 Temperiermedium
Ungeeignetes Wasser kann die Heizkreispumpe und Armaturen
im Thermostatensystem beinträchtigen. Insbesondere sind möglich:
– Kalkablagerungen durch hartes Wasser
– Korrosion durch destilliertes oder entmineralisiertes Wasser
– Fehlfunktionen durch Schmutz oder Korrosionsrückstände.
Prüfen Sie vor Anschluss am Bioreaktor, ob das Wasser sauber ist. Spülen Sie
die Laborzuleitungen. Falls erforderlich, installieren Sie laborseitig oder in der
Zuleitung zum Bioreaktor einen Vorfilter.
Verwenden Sie Leitungswasser mit max. 12 dH, kein destilliertes oder entmineralisiertes Wasser.
Die Wasserhärte von max. 12 dH minimiert Kalkablagerungen im Temperierkreislauf und Doppelmantel der Kulturgefäße.
Sie finden unten eine Tabelle zur Umrechnung der Angaben zur Wasserhärte,
die der örtliche Wasserversorger zur Verfügung stellen kann.
Grüner Bewuchs im UniVessel ®-Doppelmantel zeigt Algenbildung durch organische
Verunreinigungen im Wasser. Solches Wasser ist ungeeignet.
Lieferung und Installation
31
Erforderliche laborseitige Anschlüsse für Zufuhr und Ablauf
y Kühlwasserversorgung des Labors gemäß, z. B.:
– Leitungswasser, 2 barü (29 psig), vorgeregelt, max. 5 l/min
– sauberes Wasser, partikelfrei, max. Härte 12° dH
– Kühl- | Eiswasserkreislauf bzw. Kühlthermostat FRIGOMIX®,
y Ablauf zum Labor, jeder freie Ablauf mit Umgebungsdruck oder:
– Kühl- | Eiswasserkreislauf bzw. Kühlthermostat FRIGOMIX®
– Betrieb bei Umgebungsdruck
Verwenden Sie Kühlmedien ohne Frost- oder Korrosionsschutzmittel.
Ansonsten müssen Sie sicherstellen, dass diese die Armaturen im Temperiersystem nicht beschädigen.
Funktions- und Betriebsstörungen oder Defekte durch unsauberes Kühlwasser und
Folgeschäden unterliegen nicht unserer Gewährleistung.
Umrechnungstabelle für Wasserhärten
ErdalkaliIonen
[mmol/l]
ErdalkaliIonen
[mval/l]
deutsche
Härtegrade
[°d]
CaCO3
[ppm]
englische
Härtegrade
[°e]
französische
Härtegrade
[° f]
1 mmol/l Erdalkali-Ionen
1,00
2,00
5,50
100,00
7,02
10,00
1 mval/l Erdalkali-Ionen
0,50
1,00
2,80
50,00
3,51
5
1° deutsche Härte [°d]
0,18
0,357
1,00
17,80
1,25
1,78
1 ppm CaCO3
0,01
0,020
0,056
1,00
0,0702
0,10
1° englische Härte [°e]
0,14
0,285
0,798
14,30
1,00
1,43
1° französische Härte [°f]
0,10
0,200
0,560
10,00
0,702
1,00
2.3.5 Gaszufuhren
vom Labor
Gefahr der Beschädigung der Armaturen des Begasungssystems.
Verunreinigungen, z. B. Öl und Staub aus der Zufuhr, können die Armaturen
beeinträchtigen. Korrodierend wirkende Gase, z. B. wenn sie Ammoniak
enthalten, können Messingbauteile beschädigen.
Stellen Sie sicher, dass die Gase trocken, öl- und staubfrei sind. Falls erforderlich, installieren Sie laborseitig geeignete Vorfilter.
Bei korrodierend wirkenden Gasen müssen geeignete Armaturen, z. B. aus
Edelstahl anstelle Messing, eingebaut sein. Für eine Umrüstung wenden Sie sich
an den Service von Sartorius Stedim Systems.
Funktionsstörungen und Defekte durch ungeeignete Gase und resultierende
Folgeschäden unterliegen nicht unserer Gewährleistung.
32
Lieferung und Installation
Spezifikationen der Versorgungseinrichtungen
y Druckluft, vorgeregelt mit 1,5 barü, oder wie lt. [t PID] zulässig.
y Gase, z. B. O2, N2 oder CO2, geregelt, z. B. mit 1,5 barü
y Gase müssen trocken und sauber sein, d. h. frei von Kondenswasser und
Verunreinigungen der Leitung.
Dimensionierung von Schwebekörper-Durchflussmessern
Die Schwebekörper-Durchflussmesser werden für die vorgesehenen Gase ausgelegt.
Ihre Messkonen sind für Standardbedingungen kalibriert. Sie finden die Angaben auf
dem Glasröhrchen oder Halter, z. B.:
y Gasart: Luft
y Temperatur: 20 °C = 293 K
y Druck: max. 1,5 barÜ
Bei anderen Gasen mit anderem Druck bzw. anderer Temperatur können Schwebekörper-Durchflussmesser zu große oder kleine Volumenströme liefern. Gemessene
Durchflussraten müssen umgerechnet werden, um die tatsächlichen Gasmengen
korrekt zu ermitteln.
Die Hersteller von Schwebekörper-Durchflussmessern stellen Tabellen und Nomogramme zur Verfügung, aus denen sich Korrekturfaktoren für Durchflussraten
unter definierten Betriebsbedingungen berechnen lassen [t Herstellerunterlagen],
z. B. Ordner „Technische Dokumentation.
Spezifische Daten für Gase
Gas
Dichte [kg/m3]
Kohlendioxid (CO2)
1,977
Luft (Air)
1,293
Sauerstoff (O2)
1.429
Stickstoff (N2)
1,251
Lieferung und Installation
33
2.4 DCU-Tower
Der DCU–Tower dient als Mess- und Regelsystem. Beim BIOSTAT® Qplus können
bis zu 4 Versorgungseinheiten angeschlossen werden.
Touch Panel
USB
kg
3
2
Mains
1
DCU TOWER
4
Mains In
Com Alarm
2
1 8 3
4
7
6 5
2
Serial 2
2
1 8 3
4
7
6 5
Serial 1
2
1 8 3
4
7
6 5
Host
1
2
4
3
Tower C
1
2
4
3
Tower B
1
2
4
3
Tower A
2
1
3
4
3
PE
1
Serial 4
Serial 3
Fieldbus
Tower F
Tower E
Tower D
4
30
2
1 8 3
4
7
6 5
2
1 8 3
4
7
6 5
2
1 8 3
4
7
6 5
1
2
1
2
1
2
4
3
4
3
4
3
Abb. 2-5: Front- und Rückansicht des DCU-Tower
2.4.1 Geräteanschlüsse,
Schnittstellen
Die Frontseite des DCU-Tower enthält den LED-Hauptschalter „Mains“ und optional
einen USB-Stecker für den Anschluss von Peripheriegeräten.
y Bitte beachten Sie: Einschalten des DCU-Towers am Hauptschalter „Mains“
aktiviert das Mess- und Regelsystem, Ausschalten trennt den DCU-Tower jedoch
nicht von der Spannungsversorgung.
Anschlüsse auf der Rückseite des DCU-Tower sind:
y Netzbuchse „Mains In“ der Stromzufuhr vom Labor. Diese Buchse dient
als Netztrenneinrichtung, d. h. Sie müssen das Netzkabel abziehen um den
DCU-Tower spannungslos zu machen.
y Anschlüsse „Serial“ für externe Geräte, z. B. Waagen, Drucker
y Anschlüsse „Tower“ für Versorgungseinheiten „Supply Tower“
y Anschlüsse „Host“, „Fieldbus“, z. B. für MFCS-Scada.
34
Lieferung und Installation
Hinweise zur Bedienung des Mess- und Regelsystems DCU4 finden Sie im
[t Betriebshandbuch DCU-Tower], das im Ordner [t Technische
Dokumentation] enthalten oder gesondert erhältlich ist.
2.4.2 Anschluss im Labor
und an Peripheriegeräte
Netzkabel und Buchse „Mains In“ auf der Rückseite des DCU-Tower dienen
als physikalische Netztrenneinrichtung.
Mit dem LED-Schalter „Mains“ auf der Frontseite machen Sie das DCU-System
betriebsbereit bzw. schalten es wieder aus.
Netzanschluss
Abb. 2-6: Netzanschluss „Mains In“ im Anschlusspanel auf der Rückseite.
y DCU-Tower sind in diesen Spannungsversionen verfügbar:
– 230 V (± 10 %), 50 Hz, 4 A oder
– 120 V (± 10 %), 60 Hz, 4 A
Für optionale Ausführungen mit anderen elektrischen Anschlüssen beachten
Sie die Angaben auf dem [t Typenschild].
y Verwenden Sie das mitgelieferte Netzkabel gemäß Spezifikation für den
Netzanschluss in Ihrem Land.
1. Stecken Sie das Netzkabel zuerst in die Buchse „Mains In“ auf der Rückseite,
dann in die Netzsteckdose mit Schutzleiter im Labor.
2. Schalten Sie den DCU-Tower ein, wenn Sie den Bioreaktor in Betrieb nehmen.
3. Für Betriebsunterbrechungen oder zum Reinigen und Warten
– schalten Sie den DCU-Tower zunächst am LED-Schalter aus
– ziehen dann das Netzkabel aus der Netzsteckdose im Labor oder aus
der Buchse „Mains In“ auf der Gehäuserückseite.
Lieferung und Installation
35
Anschluss an Versorgungseinheiten und externe Geräte
Abb. 2-7: Anschlüsse de rVersorgungseinheiten am DCU-Tower.
1. Schliessen Sie die Versorgungseinheiten mit den im Lieferumfang enthaltenen
Signalkabeln an den Anschlüssen „Tower A-F“ an.
Am BIOSTAT® Qplus lassen sich bis zu 4 Versorgungseinheiten A–D anschliessen,
abhängig vom Lieferumfang und der Konfiguration des Bioreaktors.
Die Buchsen E und F sind nicht belegt.
2. Falls Sie ein externes Host-System verwenden wollen (z. B. MFCS Scada), schliessen
Sie es an der „Host“-Buchse.
3. Für die Einbindung in ein Netzwerk lässt sich die Buchse „Fieldbus“ verwenden.
Anschlusshinweise erhalten Sie in der [t Technischen Dokumentation] oder auf
Anfrage.
Hinweise zur Bedienung des Mess- und Regelsystems DCU4 enthält das
[t Betriebshandbuch DCU-Tower].
2.5 Versorgungseinheiten
2.5.1 Frontseite
Beim BIOSTAT ® Qplus können 3 Kulturgefäße mit einer Versorgungseinheit
verbunden werden.
Die Vorderseite der Versorgungseinheit enthält die Armaturen der Gasversorgung,
Pumpen und das Temperiermodul sowie die Anschlüsse der Sensoren.
36
Lieferung und Installation
Bedienelemente und Anschlüsse:
1
2
3
4a
4b
4b
4b
7
5
6
1 Hauptschalter „Mains“
2 Rotameter für Gaszufuhren1
– Overlay: Kopfraumbegasung
– Sparger: Medienbegasung mit Luft, O2, N2
und CO2, geregelt durch O2-bzw. pH-Regler
3 Buchsen für Sondenanschluss;
ein Panel je Kulturgefäß für:
– Temperatursonde Pt-100
– pH-Sensor
– pO2-Sensor
– Antischaumsonde optional: Redox-Sensor
Buchse „Stirrer“ für die Verbindung zum Motor
des Obenantriebs
4 Pumpenmodul, Schlauchpumpen für Säureund Laugezufuhr (4a)
Steckplätze für optionale Pumpen z. B. für
Antischaummittel (4b)
5 Temperiermodul für Anschluss der Doppelmantelgefäße
– Anschlüsse Ablufkühler (5)
– Anschluss Temperierkreislauf (6)
– „Fill Thermostat“-Taste, zum Erstbefüllen
des Temperiersystems bei der Inbetriebnahme
oder zum Wiederbefüllen (7)
– Anschluss des Magnetantriebs
(nur bei UniVessel® 0,5 L).
Abb. 2-8: Versorgungseinheit mit Begasungssystem „Exclusive Flow“ und Temperiermodul
für doppelwandige Kulturgefäße.
1
Die Begasungsmodule „Airflow“ bzw. „O2-Enrichment“ enthalten nur Schwebekörper-Durchflussmengenmesser und Ausgänge für die Medienbegasung „Sparger“
[t Hinweise in Abschnitt 1 und Abschnitt 3].
Lieferung und Installation
37
2.5.2 Rückseite der
Versorgungseinheit
Die Rückseite der Versorgungseinheit enthält
y oben die Buchsen für Peripheriegeräte, die den einzelnen Kulturgefäße
Unit 1 – Unit 3 zugeordnet sind:
– SUBSA: externe Pumpe für Substratzufuhr
– Ext. Signals, Serial A, B: z. B. für Wägeplattformen
– Host | Remote: Ethernet-Anschluss
y am unteren Ende des Elektobereiches den Netzanschluss und die Sicherungseinschübe.davon abgetrennt im unteren Bereich des Gehäuses:Anschlüsse
für die Kühlwasserzufuhr vom Labor und den Ablauf in das LaborAnschlüsse
der Gaszufuhren vom Labor
Netzanschluss
y DCU-Tower und Versorgungseinheiten sind in den folgenden Spannungsversionen
verfügbar:
– 230 V (± 10 %), 50Hz, 10 A oder
– 120 V (± 10 %), 60 Hz, 12 AVerwenden Sie die mitgelieferten Netzkabel
gemäß der Spezifikation für den Netzanschluss in Ihrem Land.
Kühlwasseranschlüsse und Gaszufuhren
y Verwenden Sie nur die mitgelieferten oder gleichartige passende Schläuche,
Armaturen, Befestigungsmaterial zum Anschluss des Bioreaktors im Labor.
Beachten Sie die [t Major Component List] zum P&I-Diagramm bzw. die
[t Ersatzteileliste] der [t Technischen Dokumentation].
Abb. 2-9: Rückwand einer Versorgungseinheit
Anschlusshinweise
y Schalten Sie die Versorgungseinheit am Hauptschalter „Mains“ erst ein, wenn
Sie alle Energiezufuhren (Kühlwasser „Cooling Water“ und Gaszufuhren) sowie die
Signalkabel zum DCU-System und den Kulturgefäßen angeschlossen haben und
den Bioreaktor in Betrieb nehmen.
y Bei Versorgungseinheiten dient der Schalter „Mains“ auf der Frontseite als
physikalische Netztrenneinrichtung:
1. Stecken Sie das Netzkabel zuerst in die Buchse „Mains“ und dann in die mit
einem Schutzleiter versehene Netzsteckdose im Labor.
2. Wenn Sie den Betrieb unterbrechen, insbesondere zum Reinigen und Warten
der Versorgungseinheiten, schalten Sie die Geräte zunächst mit dem Hauptschalter „Mains“ aus und ziehen dann das Netzkabel aus der Netzsteckdose
im Labor.
38
Lieferung und Installation
2.6 Anschließen von
Wasserversorgung und
-ablauf
Gefahr von Glasbruch! Bei Überdruck im Temperierkreislauf können Doppelmantelgefäße platzen.
Beachten Sie die Markierungen zum Anschluss von Kühlwasserzufuhr und
des Ablaufs „Cooling Water“.
Kühlwasser muss drucklos austreten können, z. B. frei in den Ablauf.
Vermeiden Sie Knicken der Schläuche, Wasser darf nicht rückstauen. Kühlgeräte
oder Kühlkreislaufe dürfen keinen Gegendruck erzeugen.
Gas in
Air
O2
Cooling
water
N2
CO2
Abb. 2-10: Anschlüsse auf der Rückseite der Versorgungseinheit
2.6.1 Kühlwasserzufuhr
y Zum Betrieb des Temperiersystems benötigen Sie ein geregelte Wasserversorgung
nach den Spezifkationen im [PI-Diagramm], z.B:
– Druck: 2 barü, controlled
– Durchfluss (= Verbrauch): max. 5 l/min
1. Zum Anschluss am Eingang „Cooling Water“ verwenden Sie Schläuche
und Schlauchtüllen aus dem Lieferumfang (oder mit gleichen Spezifikationen
[t „Major Component List“ bzw. Ersatzteileliste].
2. Befestigen Sie die Verbindungen sorgfältig und sichern sie gegen
unbeabsichtiges Lösen.
3. Stellen Sie laborseitig den korrekten Vordruck ein bevor Sie die Zufuhr zur
Versorgungseinheit öffnen.
4. Öffnen Sie die Kühlwasserzufuhr, wenn Sie den Prozess starten und
die Temperaturregelung aktivieren [t Abschnitt 3 in diesem Handbuch,
t Funktion „Temperaturregelung“ im Handbuch zum DCU-Tower].
Lieferung und Installation
39
2.6.2 Kühlwasserablauf
Das Temperiersystem enthält ein Rückschlagventil, das den Kühlwasserrücklauf und
die Bildung von Überdruck in Temperierkreislauf und Gefäßdoppelmantel verhindern
soll [t PID], [t Abschnitt 4., Wartung].
y Das Rückschlagventil muss regelmäßig gewartet werden.
Zum Anschluss am Laborablauf „Cooling Water“:
1. Verwenden Sie Schläuche und Schlauchtüllen, wie im Lieferumfang
enthalten (oder solche mit gleichen Spezifikationen ([t Ersatzteileliste] in der
[t Technischen Dokumentation]).
2. Befestigen Sie die Verbindungen sorgfältig und sichern sie gegen
unbeabsichtiges Lösen.
3. Verlegen Sie den Schlauch ohne Knickstellen und so, dass sich keine Wassersäcke
bilden können. Überprüfen Sie regelmäßig, dass überschüssiges Wasser frei
ablaufen kann.
2.6.3 Anschluss
von externen Kühleinrichtungen
Die minimale Betriebstemperatur in Kulturgefäßen liegt bei ca. 8° C über
der Kühlwassertemperatur. Wollen Sie bei niedrigeren Temperaturen arbeiten,
können Sie den Bioreaktor an eine geschlossene Kühlwasserversorgung oder
ein Kühlgerät anschliessen.
Sie können einen Kühlkreislauf des Labors oder ein Kühlgerät am Ein- und Ausgang
„Cooling Water“ anschliessen.
1. Beachten Sie die richtige Anordnung von Zu- und Ablauf:
– vom Ausgang des externen Kreislaufs oder Kühlgerätes zum Eingang
der Versorgungseinheit.
– vom Ausgang der Versorgungseinheit zum Laborrücklauf oder Eingang
des Kühlgerätes.
2. Betreiben sie das Kühlgerät oder den externen Kühlkreislauf bei Umgebungsdruck.
3. Verhindern Sie den Rücklauf des Kühlmediums in den Ausgang der Versorgungseinheit.
40
Lieferung und Installation
2.7 Anschließen von
Gasversorgungen des
Labors
2.7.1 Sicherheitshinweise
zu Gasversorgungen
Gefahren durch Gase, wenn grosse Mengen unkontrolliert freiwerden:
– Entzünden von Stoffen bei Kontakt mit reinem Sauerstoff;
– Entflammen bei flüchtigen Kohlenwasserstoffen oder Alkoholen;
– Erstickungsgefahr bei CO2 oder N2
Die Armaturen im Bioreaktor sind für reinen Sauerstoff geeignet. Verwenden
Sie öl- und fettfreie Armaturen für externe Anschlüsse (Gaszufuhren, Abluft).
Überprüfen Sie die Dichtheit der Anschlüsse.
Wenn zugeführte oder abgeleitete Gase O2, CO2, brennbare oder entzündliche
Medien enthalten, sorgen Sie für gute Belüftung am Arbeitsplatz und leiten
Abgase in geeignete Entsorgungseinrichtungen.
Fehlfunktionen und Schäden an Armaturen der Gasversorgungen!
Öl und Staub aus den laborseitigen Zufuhren kann die Funktion von Armaturen,
z. B. Ventilen in der Versorgungseinheit beeinträchtigen. Ammoniak kann
Korrossion von Armaturen aus Messing verursachen.
Stellen Sie sicher, dass vorgesehene Gase trocken und sauber, d. h. frei von
Öl, Staub oder z. B. Ammoniak sind. Falls erforderlich installieren Sie Vorfilter
zur Rückhaltung von Verunreinigungen.
Bei korrossionswirksamen Gasen aus Versorgungseinrichtungen oder wenn im
Prozess benötigt, müssen Armaturen korrossionsbeständig sein. Setzen Sie sich
für notwendige Umrüstungen mit dem Service von Sartorius Stedim Systems
in Verbindung.
2.7.2 Anschließen der
Versorgungseinheit
Gas in
Air
O2
Cooling
water
N2
CO2
Abb. 2-11: Gasanschlüsse auf
der Rückseite der Versorgungseinheit
Der BIOSTAT ® Qplus kann an geregelte Druckluft- und Gaszufuhren angeschlossen
werden. Die anzuschliessenden Gase (Luft, O2, N2, CO2) hängen von Begasungssystem
ab („Airflow“, „O2-Enrichment“, „Exclusive Flow“).
Unbenutzte Eingänge sind werkseitig mit Blindverschlüssen versehen.
y Die laborseitige Versorgung muss Luft bzw. Gase entsprechend der Auslegung
der Versorgungseinheit liefern, beachten Sie die folgenden Angaben bzw. das
P&I-Diagramm:
– Druck an den Luft- | Gaseingängen max. 1,5 barü,
– Durchflussraten 0,1 – 1 l/min je Kulturgefäß.
1. Bereiten Sie die laborseitigen Zufuhren vor, ggf. mit geeigneten Filtern
für öl- und staubfreie Zufuhr.
2. Schliessen Sie die Laborzufuhren mit den passenden Adaptern an den Versorgungseinheiten an. [t mitgeliefertes Installationsmaterial].
3. Schliessen Sie die UniVessel® nach dem Autoklavieren an den Ausgängen der
Begasungsmodule an. [t Kapitel 3 …, unten].
4. Stellen Sie für die Begasung im Prozess die laborseitigen Gaszufuhren ein. Begasen
Sie zum Kalibrieren der pO2-Sensor und Regelung des pO2 (ggf. des pH) im Prozess
[t Betriebshandbuch DCU-Tower].
Lieferung und Installation
41
2.8 Antriebseinheiten
Die Bioreaktoren BIOSTAT® Qplus sind mit dem folgenden Antriebssystem verfügbar:
y Obenantrieb über einen Motor, der direkt über eine mechanische Kupplung
auf die Rührerwelle im Kulturgefäß gesteckt wird.
2.8.1 Direktantrieb
mit Motor
Die Motoren sind über Verbindungskabel mit der zugehörigen Buchse in der Versorgungseinheit verbunden. Zum Autoklavieren der Kulturgefäße lassen sich die
Motore einfach abnehmen und in der Halterung auf der Versorgungseinheit „parken“.
Sie stellen die Kulturgefäße mit mechanischem Obenantrieb nach dem Autoklavieren
[t Kapitel 3] auf dem Arbeitstisch vor die zugeordnete Versorgungseinheit.
Die Antriebe sind nach Montage auf dem Kulturgefäß betriebsbereit [t Kapitel 3].
Betriebshinweise finden Sie im [t Handbuch DCU-Tower].
Abb. 2-12: Direktantrieb mit
Motor
42
Lieferung und Installation
3. Inbetriebnahme
und Bedienung
3.1 Übersicht
3. Inbetriebnahme und Bedienung
Die Inbetriebnahme des Bioreaktors und seine Bedienung im jeweiligen Prozess
umfasst folgende wesentlichen Maßnahmen:
1. Aufstellen der Versorgungseinheiten und des DCU-Tower sowie
sonstiger, für den Prozess benötigter Geräte und Einrichtungen (ergänzend zu
den in [t Kapitel 2] beschriebenen Maßnahmen).
2. Aus- und Umrüsten der Kulturgefäße UniVessel® für den Prozess.
3. Autoklavieren der Kulturgefäße und des steril anzuschliessenden Zubehörs.
4. Anschliessen der Kulturgefäße und Einrichten des Bioreaktors am Arbeitsplatz
für den Prozess.
5. Beimpfen, Prozessablauf und -beobachtung.
6. Prozessende, Produkternte und sichere Ausserbetriebnahme.
7. Reinigungs- und Wartungsarbeiten (durch den Benutzer).
3.2 Montage- und
Anschlusszubehör
Der Lieferumfang des Bioreaktors enthält einen Satz der erforderlichen Armaturen
und Anschlussleitungen.
1. Verwenden Sie nur Leitungen und Armaturen, die Sartorius Stedim Systems für
den Einsatz mit dem Bioreaktor freigegeben oder deren Verwendbarkeit schriftlich
bestätigt hat.
2. Ersetzen Sie beschädigte Komponenten und Verschleissteile nur durch von
Sartorius Stedim Systems freigegebene Teile.
Funktions- und Betriebsstörungen durch Einsatz von Ausrüstungen, die
nicht für den Bioreaktor freigegeben wurden, sowie die daraus resultierenden
Folgeschäden, unterliegen nicht der Gewährleistung der Sartorius Stedim
Systems GmbH.
3.3 Ausrüsten und
Sterilisieren der Kulturgefäße
3.3.1 Vorbereiten der
Kulturgefäße
Verletzungsgfahr beim Umgang mit den Kulturgefäßen.
Beachten Sie das Gewicht der ausgerüsteten und befüllten Kulturgefäße,
z. B. kann ein UniVessel® 1L ca. 10 kg wiegen.
Handhaben Sie die Kulturgefäße vorsichtig. Heben Sie die Gefäße nur an
den dafür vorgesehenen Handgriffen an.
Inbetriebnahme und Bedienung
43
Die Kulturgefäße sind mit den Komponenten auszurüsten, die Sie für den
vorgesehenen Prozess benötigen [t Betriebshandbuch „UniVessel®“].
Die Betriebsanleitung BIOSTAT® Qplus enthält Informationen zum Einbau der
Gefäßausrüstungen nur, soweit eine bestimmte Abfolge oder bestimmte Maßnahmen
zu beachten sind.
Generelle Maßnahmen
1. Vor Einbau von Kulturgefäßausrüstungen stellen Sie sicher, dass die Einbauteile
einwandfrei beschaffen und sauber sind.
2. Beseitigen Sie Rückstände, Verunreinigungen bzw. Bewuchs an den Kulturgefäßen
und Einbauteilen aus vorhergegangen Verwendungen.
3. Prüfen Sie alle Teile, insbesondere Glasgefäße, Dichtungen und Silikonschläuche
auf Beschädigungen. Ersetzen Sie beschädigte oder durch den Gebrauch
verschlissene Teile.
Besondere Maßnahmen vor dem Einbau von Gefäßzubehör
y pH-Sensor:
– Regenerieren Sie den pH-Sensor, wenn er durch längere Lagerung
trocken geworden ist
– Kalibrieren Sie Nullpunkt und Steilheit des Sensors mit den Puffern
entsprechend dem vorgesehenen Messbereich.
y pO2-Sensor.
– Prüfen Sie den Sensor mit der vom Hersteller empfohlenen Funktionsprüfung
und warten ihn, falls erforderlich. Erneuern Sie beispielsweise Membran und
Messelektrolyt.
– Sie kalibrieren den pO2-Sensor nach dem Sterilisieren der Kulturgefäße, wenn Sie
diese für den Prozess vorbereiten.
y Redox-Sensor (Option, falls enthalten): führen Sie die vom Hersteller empfohlene
Funktionsprüfung mit Bezugspuffern durch.
y Korrekturmittelflaschen: Bereiten Sie die Flaschen für Säure, Lauge,
Antischaummittel oder Nährlösung vor, wie unten beschrieben.
Beachten Sie die [t Dokumentationen der Hersteller] für Hinweise
zur Funktionsüberprüfung und Handhabung und das [t Betriebshandbuch
DCU-Tower] zum Durchführen der Kalibrierung.
44
Inbetriebnahme und Bedienung
Gefahr von Verätzungen bei Säuren oder Laugen!
Schützen Sie sich vor Verätzungen. Benutzen Sie Schutzhandschuhe und eine
Schutzbrille beim Vorbereiten der Korrekturmittelflaschen, insbesondere
beim Befüllen mit dem Korrekturmittel.
3.3.2 Vorbereiten der
Korrekturmittelzufuhren
yDer Lieferumfang des Bioreaktors enthält standardmässig 3 Vorratsflaschen mit
250 ml Füllvolumen (Art.-Nr. 8823600) für Säure, Lauge und Antischaummittel für
jede Versorgungseinheit. Die Flaschen können auch für die Zufuhr von Substrat
oder Probenentnahme verwendet werden.
Um bei langandauernden oder kontinuierlichen Prozessen eine ausreichende
Menge steriler Lösung verfügbar zu haben, können Sie mehrere Vorratsflaschen
vorbereiten.
Wenn Sie grosse Volumina benötigen, lassen sich Ballonflaschen aus Polypropylen mit Volumina von 10 L (Art.-Nr. 8823642), 20 L (Art.-Nr. 8823650) oder 50 L (Art.-Nr.
8823669) verwenden.
Aufbau der Korrekturmittelflaschen
yEdelstahlkappe (3) mit Schlauchkupplungen und Dichtung (2) auf der Vorrats­
flasche (1), mit Schraubkappe (4) fixiert.
5
6
yPTFE-Steigrohr (7) als Entnahmerohr, beständig gegen Säuren oder Laugen auch
bei hohen Temperaturen.
4
ySterilfilter (5) (Art.-Nr. 3922480/5) für Belüftung und Druckausgleich während der
Entnahme von Korrekturmittel. Silikonschlauch (6) für den Transfer des Mediums.
3
Montage
1. PTFE-Steigrohr (7) von unten auf eine Schlaucholive stecken. Kürzen Sie das PTFE-Steigrohr soweit, dass es noch bis 1-2 mm über den Flaschenboden reicht.
7
2
2. Die Vorratsflasche (1) mit dem vorgesehenen Medium füllen, und mit der Schraubkappe (4) verschliessen.
yLeere Flaschen für die Probenentnahme: Etwas Wasser einfüllen, um beim Autoklavieren die feuchte Athmosphäre für die sichere Sterilisation zu erzeugen.
1
3. Sterilfilter (5) mit dem Silikonschlauch an die Schlaucholive der Vorratsflasche
montieren, die nicht mit dem Steigrohr verbunden ist.
4. Verwenden Sie die Schlaucholive, an der das PTFE-Steigrohr (7) montiert ist, zum Anschluss der Verbindungsleitung (6) zu den Kulturgefäßen.
Abb. 3-1: Korrekturmittelflasche
Inbetriebnahme und Bedienung
45
Montage der Transferleitungen
Gefahr von Verätzungen bei Säuren oder Laugen!
Sind die Schläuche nicht sicher fixiert, können sie abrutschen und
das Korrekturmittel kann unkontrolliert freiwerden.
Sichern Sie Schlauchanschlüsse sorgfältig und prüfen regelmäßig
den Zustand der Schläuche.
Beim BIOSTAT ® Qplus sind je Versorgungseinheit 3 Flaschen für die Zufuhr von
Korrekturmitteln zu bis zu 3 Kulturgefäßen vorgesehen, d. h je 1 Korrekturmittel,
z. B. Säure oder Lauge, wird auf bis zu 3 Kulturgefäße verteilt. Dazu können Sie
T-Adapter in die Transferleitung montieren.
Montieren Sie die Anschlüsse folgendermaßen:
1. Stecken Sie ein Stück Silikonschlauch auf die Schlaucholive der Korrekturmittelflasche, an der das Steigrohr montiert ist.
2. Verbinden Sie das freie Schlauchende mit einem T-Adapter, um auf
2 Kulturgefäße zu verzweigen, und nochmals über ein Schlauchstück mit einem
weiteren T-Adapter, wenn Sie auf 3 Kulturgefäße verzweigen wollen.
3. Verbinden Sie die Ausgänge der T-Adapter mit den Zugangsstutzen an den
Kulturgefäßen. Die Schläuche müssen so lang sein, so dass sie sich bequem in
die Schlauchpumpen der Versorgungseinheit einbauen lassen.
4. Sichern Sie alle Schlauchanschlüsse mit Schlauchbindern.
5. Klemmen Sie die Schläuche vor der Autoklavensterilisation mit Schlauchklemmen
ab. Wenn sich Überdruck in den Flaschen bildet, darf kein Medium herausgedrückt
werden.
6. Stellen Sie die Korrekturmittelflaschen zusammmen mit den Kulturgefäßen
in den vorgesehenen Halter oder Korb und transportieren sie zum Autoklaven.
7. Autoklavieren Sie die Kulturgefäße und Flaschen.
Um die Flaschen später an den Kulturgefäßen anzuschliessen, können Sie sie
separat autoklavieren. Für die sterile Verbindung zum Kulturgefäß können Sie die
Transferleitungen mit STT-Schnellkupplungen versehen:
y Steckerteil von STT-Kupplungen: Montage an der Transferleitung.
y Kupplungsteil: Montage an der Zuleitung zum Kulturgefäß.
y Ausführliche Hinweise zum Anschluss der STT-Schnellkupplungen finden Sie
im [t Betriebshandbuch „UniVessel“].
46
Inbetriebnahme und Bedienung
3.3.3 Sterilisation der
Kulturgefäße
Bruchgefahr!
Überdruck, der sich beim Aufheizen während der Sterilisation bildet,
kann das Kulturgefäß zerstören.
Der Sterilfilter der Abluftstrecke sorgt für sterilen Druckausgleich zwischen
Gefäßinnenraum und umgebender Atmosphäre. Daher dürfen Sie die Abluftstrecke nicht abklemmen.
Der offene obere Anschlussstutzen [t Rücklauf zum Temperiersystem] dient
zum Druckausgleich im Doppelmantel. Das Schlauchstück darf nicht abgeklemmt, der Stecker nicht verschlossen werden.
Verwenden Sie keinen Vakuumautoklaven. Am Ende der Sterilisation kann
Vakuum zu starkem Aufschäumen des Mediums führen. Falls Schaum
in den Zuluft- oder Abluftfilter eindringt, können die Filter blockieren und
unbrauchbar werden.
Sie sterilisieren die Kulturgefäße im Autoklaven. Abhängig davon, ob das Kulturmedium hitzesterilisierbar ist füllen Sie Medium, autoklavierbare Teilmedien oder
Wasser in die Kulturgefäße.
1. Füllen Sie hitzesterilisierbare Kulturmedien vor dem Autoklavieren
in die Kulturgefäße.
y Beim Autoklavieren verdampft ein Teil das Mediums. Ermitteln Sie,
ob die Impfkultur das fehlende Medium ausgleicht.
– Falls erforderlich, bereiten Sie zusätzliches Kulturmedium vor und autoklavieren
dieses separat.
– Bei Kulturmedien, die nicht hitzesterilisierbar sind, füllen Sie etwas Wasser
in die Kulturgefäße, um die für eine sichere Sterilisation erforderliche feuchte
Atmosphäre zu erhalten.
2. Für optimale Wärmeübertragung im Autoklaven und im Prozess muss der
Doppelmantel der Kulturgefäße gefüllt sein. Füllen Sie Temperiermedium nach,
falls erforderlich [t Kap. 3.5.1].
3. Klemmen Sie den Schlauch zwischen Zuluftfilter und Anschluss am Kulturgefäß
mit einer Schlauchklemme ab, damit kein Medium aus dem Kulturgefäß zurück in
die Zuleitung gedrückt werden kann.
4. Autoklavieren Sie die Kulturgefäße bei 121 °C. Die für eine sichere Sterilisation
benötigte Aufenthaltsdauer im Autoklaven müssen Sie empirisch ermitteln
[t Dokumentation zum Autoklaven].
y Für eine sichere Sterilisation (z. B. Abtötung thermophiler Sporen) muss
die Temperatur in den Kulturgefäßen für mindestens 30 Min. bei Sterilisationstemperatur gehalten werden.
y Zur Überprüfung der sicheren Sterilisation können Sie Testsporen in den
Kulturgefäßen autoklavieren (z. B. kommerziell erhältliche Sets mit Bacillus
steathermophilus).
y Sie können die Kulturgefäße nach dem Autoklavieren in Betrieb nehmen,
aber vor Beimpfen ca. 24 – 48 h warten. Kontaminationen durch unzureichende
Sterilisation zeigen sich in dieser Zeit.
Inbetriebnahme und Bedienung
47
3.4 Vorbereiten einer
Fermentation
3.4.1 Überblick der
Arbeitsschritte
Verbrennungsgefahr!
Vorsicht bei Entnahme der Kulturgefäße aus dem Autoklaven.
Lassen Sie die Kulturgefäße im Autoklaven abkühlen.
Benutzen Sie Schutzhandschuhe zum Transport.
Verletzungsgefahr beim Transport der Kulturgefäße!
Kulturgefäße UniVessel 1 L wiegen ca. 10 kg, wenn befüllt und vollständig
ausgerüstet. Heben Sie die Gefäße nur an den Handgriffen. Achten Sie darauf,
mit Glasgefäßen nicht anzustossen. Diese können zerbrechen, Glassplitter
und Medium unkontrolliert freiwerden.
1. Transportieren Sie die Gefäße vorsichtig zum Arbeitsplatz.
2. Stellen Sie die Gefäße so vor die zugehörige Versorgungseinheit, dass
Sie Peripheriegeräte und Leitungen leicht anschliessen können. Leitungen und
Komponenten dürfen sich dabei nicht lösen können.
3. Kulturgefäße mit Obenantrieb: Montieren Sie die Motore auf die Kupplungen
der Rührerwellen.
Bei Magnetantrieb: Stellen Sie die Kulturgefäße auf die Antriebskonsole,
über dem zugehörigen Antrieb.
4. Verbinden Sie das Temperiermodul mit den Kulturgefäßen:
– Anschlüsse für das Temperiermedium, Zulauf zum Kulturgefäß und Rücklauf
zur Versorgungseinheit
– Kühlwasseranschluss und Rücklauf des Abluftkühlers
5. Stellen Sie die Korrekturmittelflaschen in die Halterung an der Versorgungseinheit oder an der Antriebskonsole. Legen Sie die Verbindungschläuche in die
zugehörigen Pumpen.
6. Schliessen Sie die Kabel der Sensoren von den Kulturgefäßen an den zugehörigen
Anschlussbuchsen an.
7. Kalibrieren Sie die pO2-Sensoren.
8. Konfigurieren Sie die Mess- und Regelparameter für den Prozess am
DCU-System.
48
Inbetriebnahme und Bedienung
3.4.2 Anschluss der
Antriebsmodule
Motor für Obenantrieb
Verletzungsgefahr bei drehendem Motor.
Der Motor lässt sich in demontiertem Zustand für Funktionstests einschalten
[t Drehzahlregler im DCU-System].
Greifen Sie nicht mit den Fingern in die Schutzhülse.
(Außer für Funktionstests) Lassen Sie den Drehzahlregler ausgeschaltet,
bis Sie den Motor auf der Rührwelle befestigt haben.
Die Abbildungen zeigen eine mögliche Ausführung von Überwurfhülse und
Rührwellenkupplung. Die tatsächlich verfügbare Ausführung kann von
der Darstellung abweichen.
Die Motore sind montagfertig verkabelt und liegen auf der Ablage oben auf der
Versorgungseineinheit.
Abb. 3-2: Motor aufstecken
Abb. 3-3: Motor auf der Kupplung einrasten
und fixieren
Inbetriebnahme und Bedienung
49
Abb. 3-4: Motorablage auf der Versorgungseinheit
1. Motor von der Ablage oben auf der Versorgungseinheit nehmen.
2. Motor mit der Überwurfhülse auf die Kupplung der Rührerwelle stecken
[t Abb. 3-3].
3. Motorgehäuse etwas nach links oder rechts verdrehen, bis das Kupplungsteil
des Motors in die Kupplung der Rührerwelle einrastet [t Abb. 3-4].
4. Feststellschraube der Überwurfhülse festdrehen um den Motor auf der
Rührerwelle sicher zu fixieren.
5. Falls noch nicht mit der Buchse „Stirrer“ verbunden, das Kabel an diese Buchse
unterhalb des Begasungsmoduls anschliessen.
Magnetantrieb
Die Antriebskonsole steht vor der Versorgungseinheit, der die Kulturgefäße
zugeordnet werden sollen. Die Konsole wird mit einem Kabel angeschlossen.
1. Die Kulturgefäße direkt oder den Halter mit den Kulturbehältern auf die
Antriebskonsole stellen.
2. Falls noch nicht an der Buchse „Stirrer“ angeschlossen, das Kabel mit dieser
Buchse rechts am Temperiermodul verbinden.
50
Inbetriebnahme und Bedienung
3.5 Anschließen der Temperiermodule
3.5.1 Schlauchkits zum Anschluss der Temperiermodule
Die Kulturgefäße und die Abluftkühler beinhalten die passenden Schlauch-Kits zum Anschluss der Doppelmantel-Kulturgefäße
und der Abluftkühler am zugehörigen Ausgang des Temperiermoduls der Versorgungseinheit:
Abb. 3-5: Schlauch-Kit zum Anschliessen des Temperierrsystems bei Doppelmantelgefäßen
Abb. 3-6: Schlauch-Kit zum Anschliessen des Abluftkühlers
Inbetriebnahme und Bedienung
51
Abhängig vom Kulturgefäß sind andere Schlauch-Kits möglich.
Beachten Sie die mit dem Bioreaktor gelieferte Ausrüstung und die Angaben
in der [t „Major Component List“] zum P&D-Diagramm bzw. die [t Ersatzteileliste] in der [t Technischen Dokumentation].
3.5.2 Temperiermodul für
Doppelmantelgefäße
Bruchgefahr!
Die Kulturgefäße können durch Überdruck platzen. Der Rücklauf in die Versorgungseinheit darf nicht blockiert werden. Achten Sie darauf, dass der Schlauch
nicht abknickt oder abgeklemmt wird.
Der Doppelmantel muss vollständig befüllt sein. Nur dann ist der Wärmeübergang optimal. Überprüfen Sie den Füllstand vor jeder Sterilisation und vor Prozessstart. Ergänzen Sie fehlendes Wasser.
Befüllen des Doppelmantels
1. Schliessen Sie die Kulturgefäße am Temperiermodul an. Betätigen Sie die
Taste „Fill Thermostat“, bis jeder Doppelmantel befüllt ist und Wasser in den
Laborablauf austritt.
2. Nach dem Befüllen können Sie die Schläuche abziehen und die Kulturgefäße
autoklavieren. Die Schlauchkupplung am unteren Gefäßanschluss ist geschlossen
und verhindert das Leerlaufen des Doppelmantels. Der Stecker der Schlauchkupplung am oberen Gefäßanschluss bleibt offen und sorgt für den Druckausgleich
beim Aufheizen und Abkühlen im Autoklaven.
3. Nach dem Autoklavieren stellen Sie die Kulturgefäße am Arbeitsplatz auf und
schliessen den Temperierkreislauf und den Abluftkühler an der Vorsorgungseinheit
an. Beachten Sie die Anschlüsse für Vor- und Rücklauf.
ID
ID
ID
AC
AC
AC
SE
SE
SE
BA
BA
BA
Exhaust
Cooler
Exhaust
Cooler
Exhaust
Cooler
Thermostat
Thermostat
Thermostat
Fill
Thermostat
Magnetic
Drive
Abb. 3-7: Anschliessen des Doppelmantels und des Abluftkühlers an der Versorgungseinheit
52
Inbetriebnahme und Bedienung
y Im Prozess wird Kühlwasser dem Temperierkreislauf nur dann zugeführt,
wenn es zur Kühlung erforderlich ist.
y Die Kühlwasserversorgung des Abluftkühlers ist so geschaltet, dass nach dem
Öffnen der laborseitigen Zufuhr ständig etwas Kühlwasser durchgeleitet wird.
3.5.3 Betrieb mit
externen Kühlgeräten
y Die minimale Kulturgefäßtemperatur liegt ca. 8 °C über der Umgebungstemperatur. Für Prozesse bei niedrigeren Temperaturen benötigen Sie ein
externes Kühlsystem. Optional erhältlich sind die Kühlgeräte Typ „FRIGOMIX ®“
von Sartorius Stedim Systems GmbH.
Der Temperierkreislauf mit einem externen Kühlkreislauf oder Kühlthermostaten
muss drucklos (bei Umgebungsdruck) arbeiten.
3.6 Anschliessen der
Begasungsmodule
Im Prozess eingesetzte oder durch die Kultur gebildete Gase können zu
Gesundheitsgefahren führen.
Sorgen Sie am Arbeitsplatz für eine gute Durchlüftung.
Wenn Sie CO2 z. B. zur pH-Regelung einsetzen oder CO2 im Prozess durch den
Zellstoffwechsel gebildet wird, empfiehlt sich der Anschluss der Abluft an eine
Laboreinrichtung zur Abluftbehandlung.
Ermitteln Sie, welche Mengen möglicherweise gefährlicher Gase auftreten und
freiwerden können. Falls erforderlich, installieren Sie geeignete Einrichtungen
zur Überwachung der Raumluft.
Jede Versorgungseinheit enthält eines der Begasungsmodule „O2-Enrichment“
oder „Exclusive Flow“. Die Module „O2-Enrichment“ für mikrobielle Kulturen haben je
Kulturgefäß einen Ausgang „Sparger“ zur Medienbegasung. Module „Exclusive Flow“
für Zellkulturen haben zusätzlich je einen Ausgang „Overlay“ für die Kopfraumbegasung.
3.6.1 Vorbereitende
Maßnahmen
y Die Kulturgefäße müssen für die Medienbegasung ausgerüstet sein
[t Betriebshandbuch „UniVessel“]:
– Begasungsrohr mit Ringsparger bzw. Mikrosparger oder Begasungskorb
mit Silikonschlauchmembran,
– Zuluftfilter, Abluftkühler und Abluftfilter, sowie beim Begasungsmodul
„Exclusive Flow“ mit einem Zuluftfilter für die Kopfraumbegasung.
y Die Kulturgefäße sind nach dem Autoklavieren vor der zugehörigen Versorgungseinheit aufgestellt.
1. Schliessen Sie die Sensoren an und schalten alle Geräte ein. Die Einstellungen
zum Kalibrieren der pO2-Sensoren und der Betriebsarten der Gaszufuhren erfolgen
am DCU-System.
y Die Nullpunkt des pO2-Sensors können Sie nach dem Autoklavieren kalibrieren,
bevor Sie begasen. Diie Hitzeeinwirkung der Sterilisation entgast das Medium und
macht es weitestgehend sauerstofffrei.
Inbetriebnahme und Bedienung
53
y Zur präzisen Kalibrierung können Sie das Medium mit Stickstoff begasen
und Restsauerstoff verdrängen. Bei Versorgungseinheiten mit Begasungssystem
„Air Supply“ oder „O2-Enrichment“ können Sie die Stickstoffzufuhr direkt am
Zuluftfilter oder am Eingang „Air“ der Versorgungseinheit anschliessen.
2. Kalibrieren Sie den Nullpunkt [t Handbuch „DCU-System“].
3. Zum Begasen mit Luft oder dem Gasgemisch verbinden Sie den Ausgang „Sparger“
an der Versorgungseinheit mit dem Zuluftfilter.
y Zur Kopfraumbegasung bei Begasungsmodulen „Exclusive Flow“ verbinden Sie
den zugehörigen Filter mit dem Ausgang „Overlay“ an der Versorgungseinheit.
3.6.2 Modul
„O2-Enrichment“
Nullpunkt-Kalibrierung der pO2-Sensor durch Zufuhr von Stickstoff über
das Modul „O2-Enrichment“:
1. Schliessen Sie die Stickstoffversorgung vom Labor am Eingang „Air“
der Versorgungseinheit an.
2. Schliessen Sie den Schlauch vom Zuluftfilter des Kulturgefäßes am Ausgang
des Rotameters „Sparger“ an.
Sparger
Sparger
Sparger
Mains
Air
O2|N2
Abb. 3-8: Begasungsmodul „O2 Enrichment“
3. Schalten Sie die „Air“-Strecke im pO2-Regler auf Betriebsart „man“.
Lassen Sie „O2“ auf „Off“ [t Handbuch „DCU-Tower“].
4. Öffnen Sie die Stickstoffzufuhr vom Labor und das Rotameter am Ausgang
„Sparger“. Begasen Sie das Kulturmedium mit Stickstoff und kalibrieren den
Sensorennullpunkt.
Begasen zum Kalibrieren der Sensorensteilheit und im Prozess:
1. Schliessen Sie die Luftversorgung vom Labor wieder am Eingang „Air“
der Versorgungseinheit an.
2. Abhängig davon, ob Sie die Steilheit auf die Zufuhr von Luft oder Sauerstoff
kalibrieren wollen, schalten Sie die Strecke „Air“ oder „O2“ im pO2-Regler-Menü
auf „man“. Die nicht benötigte Strecke schalten Sie auf „Off“.
3. Stellen Sie am Rotameter „Sparger“ den Gasdurchfluss ein, auf den sich
die Steilheitskalibrierung beziehen soll.
4. Kalibrieren Sie die Steilheit „Slope“ der pO2-Sensor.
54
Inbetriebnahme und Bedienung
5. Stellen Sie am Rotameter „Sparger“ den Gasdurchfluss ein, mit dem Sie bei
Prozessbeginn begasen wollen.
Wenn die Gaszufuhren Massflow-Controllerenthalten, stellen Sie am Rotameter
den max. Gasfluss für den Ausgang „Sparger“ ein.
6. Für die manuelle Regelung der Gaszufuhren schalten Sie die Strecken für „Air“ und
„O2“ im pO2-Regler-Menü des DCU-Systems auf „man“ bzw. „off“, wie benötigt.
7. Für die automatische Regelung des pO2 stellen Sie im pO2-Regler-Menü die
gewünschten Parameter ein und schalten die Strecken „Air“ und „O2“ auf „auto“.
3.6.3 Modul
„Exclusive Flow“
Nullpunkt-Kalibrierung der pO2-Sensor durch Zufuhr von Stickstoff über
das Modul „Exclusive Flow“:
1. Schliessen Sie die Stickstoffzufuhr vom Labor am Eingang „N2“ der Versorgungseinheit an, falls noch nicht erfolgt.
2. Schliessen Sie den Schlauch vom Zuluftfilter jedes Kulturgefäßes am Ausgang
seines Rotameters „Sparger“ an.
3. Schalten Sie die „N2“-Strecke im pO2-Regler auf Betriebsart „man“, die anderen
Strecken „Off“ [t Handbuch „DCU-Tower“].
4. Öffnen Sie die Stickstoffzufuhr vom Labor und das Rotameter am Ausgang
„Sparger“. Begasen Sie das Kulturmedium mit Stickstoff und kalibrieren den
Sensorennullpunkt.
Overlay
Overlay
Overlay
Mains
Sparger
Sparger
Sparger
Air
O2
N2
CO2
Air
Abb. 3-9: Begasungsmodul Typ „Exclusive Flow
Begasen der Gefäße zum Kalibrieren der Sensorsteilheit und im Prozess:
1. Abhängig davon, ob Sie die Steilheit auf die max. Zufuhr von Luft oder Sauerstoff
kalibrieren wollen, schalten Sie die Strecke „Air“ oder „O2“ im pO2-Regler-Menü
auf „man“. Nicht benötigte Strecken lassen oder schalten Sie auf „Off“.
2. Stellen Sie am Rotameter „Sparger“den Gasdurchfluss ein, auf den sich die Steilheitskalibrierung beziehen soll.
3. Kalibrieren Sie die Steilheit „Slope“ der pO2-Sensor.
4. Stellen Sie am Rotameter für „Sparger“ den Gasdurchfluss ein, mit dem Sie
bei Prozessbeginn begasen wollen.
Inbetriebnahme und Bedienung
55
5. Stellen Sie am Rotameter für den Ausgang „Overlay“ die Gaszufuhr für die
Kopfraumbegasung ein.
Sind Massflow-Controller für die Gaszufuhren in der Versorgungseinheit eingebaut, stellen Sie an den Rotametern die maximal möglichen Gasdurchflüsse ein.
6. Für die automatische Regelung des pO2 stellen Sie im pO2-Regler-Menü
die gewünschten Parameter ein und schalten die Strecken „Air“ „O2“, und „N2“
auf „auto“.
7. Zur pH-Regelung mit CO2 stellen Sie die Regelparameter im pH-Regler ein
und schalten die Strecke „CO2“ auf „auto“.
8. Für die manuelle Regelung der Gaszufuhren schalten Sie die Strecken der Gase
in den Reglermenüs auf „man“.
3.7 Anschluss der
Korrekturmittelzufuhren
Für jedes Kulturgefäß enthält die Versorgungseinheit je 2 Schlauchpumpen WM102
für die Zufuhr von Korrekturmitteln (Säure, Lauge). In je 1 weiteren Steckplatz kann
eine diskontinuierlich („On | Off“) oder kontinuierlich („speed controlled“) arbeitende
„Snap-in“ Pumpe WM 102 FD/R eingebaut sein. Diese lässt sich z. B. für die Zufuhr
von Antischaummittel oder Nährlösung verwenden oder, wenn die Konfiguration des
DCU-System eine Niveauregelung enthält, auch zur Entnahme von Medien im
„Harvest“-Betrieb.
m
m
n
ma
an
an
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f
f
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of
to
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o
to
t
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off
off
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to
au
Abb. 3-10: Pumpenmodul der Versorgungseinheit mit Standard-Pumpen ( ) und Steckplätzen für
optionale Pumpen ( ) sowie seitlich angebrachtem Halter mit Korrekturmittelflaschen.
56
Inbetriebnahme und Bedienung
3.7.1 Vorbereitende Maßnahmen
Die Kulturgefäße müssen für die Korrekturmittelzufuhr bzw. Entnahme
von Medien ausgerüstet sein [t Betriebshandbuch „UniVessel®“]:
y Zugabestutzen für Säure und Lauge
y Zugabestutzen für Antischaummittel
y Ernterohr für Medienentnahme
Die Flaschen für die Korrekturmittel oder zur Medienentnahme müssen vorbereitet
sein, wie unten beschrieben.
Die Flaschen und Anschlussleitungen autoklavieren Sie normalerweise zusammen
mit den Kulturgefäßen. Nach dem Autoklavieren können Sie die Flaschen in die
Halterung an der Versorgungseinheit stellen.
3.7.2 Anschluss der
Transferleitungen
man
Klemmgefahr beim Einlegen der Schläuche im Pumpenkopf.
Lassen Sie die Pumpen ausgeschaltet oder schalten Sie aus [t Schalter „1“
auf „Off“ (aus)].
Öffnen Sie die Schlauchklemmen „4“ vorsichtig. Stecken Sie keinen Finger
in die Schlauchklemmen und zwischen die Schlauchführungen und Andruckrollen am drehbaren Pumpenkopf.
auto
1
off
Montieren der Schläuche im Pumpenkopf
1 Handschalter
2 Andruckrollen, Schlauchführung
3 Rotor des Pumpenkopfs
4 Schlauchklemmen
5 Einstellen des Anpressdrucks
1. Klappen Sie die Abdeckung am Pumpenkopf auf. Drücken Sie die Schlauchklemme
„Eingang“ („4a“) auf, und legen den Schlauch in dessen Schlauchführung.
2
3
2
4a
4b
a
3. Drehen Sie den Rotor weiter, bis Sie den Schlauch in die Ausgangsklemme („4b“)
legen können. Der Schlauch muss gleichmäßig im Pumpenkopf anliegen.
4. Schliessen Sie die Abdeckung am Pumpenkopf.
b
5
Abb. 3-11: Pumpenkopf (vertikal gedreht)
2. Fädeln Sie den Schlauch in die erste Führung am Rotor. Drehen Sie den Rotor („3“)
im Uhrzeigersinn und fädeln den Schlauch in die 2. Führung.
5. Prüfen Sie den Anpressdruck der Rollen. Diese müssen den Schlauch abklemmen,
damit Medium nicht zurücklaufen kann, dürfen ihn aber nicht zu stark quetschen,
dies kann den Schlauch beschädigen.
Um den Anpressdruck zu korrigieren, drehen Sie den Rotor („3“) , bis Sie die
Einstellschrauben sehen. Stecken Sie den Schraubendreher von der Seite („5“) ein.
Für einen höheren Anpressdruck drehen Sie die Schraube im Uhrzeigersinn,
für niedrigeren Andruck entgegengesetzt.
y Stellen Sie für beide Rollen denselben Andruck ein.
Inbetriebnahme und Bedienung
57
3.7.3 Voreinstellungen
Vor Start der automatischen Regelung der Korrekturmittelzufuhr müssen Sie um
die Schläuche mit Korrekturmittel füllen. Aktivieren Sie die Schlauchpumpen dazu
manuell:
Wenn Sie das Leervolumen der Schläuche nicht ausgleichen,
werden die Fördervolumina nicht korrekt ermittelt.
1. Drücken Sie den Schalter der Pumpe in Stellung „man“.
2. Lassen Sie die Pumpe laufen, bis der Schlauch bis zum Ende am Kulturgefäß mit
Korrekturmittel befüllt ist.
3. Drücken Sie den Handschalter in Stellung „auto“. Dann steuert der zugeordnete
Regler des DCU-Systems, z. B. die pH- oder Antischaumregelung, die Pumpe nach
Bedarf an.
Bei optionalen Pumpen, deren Handhabung nicht diesen Angaben entspricht,
beachten Sie die Herstellerdokumentation [t z. B. Watson Marlow].
3.8 Durchführen eines
Prozesses
3.8.1 Sicherheitshinweise
Verletzungsgefahr bei Glasbruch, z. B. nach Beaufschlagen mit unzulässigem
Überdruck, bei Kontakt mit unkontrolliert frei werdenden gefährlichen
Substanzen, infektiösen Kulturen und ätzenden Medien.
Die Glaskulturgefäße sind nur begrenzt druckfest.
Betreiben Sie den Temperierkreislauf von Doppelmantel-Gefäßen bei
Umgebungsdruck. Beaufschlagen Sie den Kulturraum der Gefäße beim Begasen
mit max. 0.8 barü Überdruck.
Bei Prozessen, die besondere Anforderungen an den Arbeitsplatz, die Handhabung der Komponenten oder den Umgang mit Medien und kontaminierten
Bauteilen stellen, beachten Sie die Vorschriften, die Ihr Unternehmen z. B.
bezüglich der biologischen Sicherheit erlassen hat oder fragen Sie die verantwortlichen Personen.
58
Inbetriebnahme und Bedienung
Verbrennungsgefahr!
Bei Doppelmantelgefäßen können die Ausgänge am Temperiermodul, die
Temperierschläuche und das Kulturgefäß so heiß werden, dass Verbrennungsgefahr besteht.
Bei einwandigen Kulturgefäßen werden die Heizmanschetten heiß.
Benutzen Sie Schutzhandschuhe zur Handhabung der Kulturgefäße und
der Temperiersysteme.
Die Motore der Obenantriebe können bei längerem Betrieb, hohen Drehzahlen
und viskosen Medien heiß werden.
Beachten Sie das Sicherheitsetikett am Motor. Es verfärbt sich bei hohen
Temperaturen.
Vermeiden Sie versehentlichen Kontakt und fassen Sie die Motore im Prozess
nur mit Schutzhandschuhen an.
Unzulässig hohe Drehzahlen des Rührwerks können den sicheren Stand
der Kulturgefäße beeinträchtigen und Einbauten beschadigen.
Abhängig von der Grösse der Kulturgefäße und der Ausstattung kann
die zulässige Drehzahl begrenzt sein, zB. auf max. 300 min-1 bei Ausstattung
mit dem Begasungskorb zur blasenfreien Begasung.
3.8.2 Einrichtung des
Mess- und Regelsystems
1. Soweit noch nicht erfolgt schalten Sie alle Peripheriegeräte ein.
Prüfen Sie Fehlfunktionen.
Fehlermeldungen des DCU-Tower sehen Sie am Bedienbildschirm
[t Betriebsanleitung „DCU-System“].
2. Wählen Sie die Mess- und Regelfunktionen und stellen die für den Prozess
erforderlichen Parameter ein:
– Betriebstemperatur der Kulturgefäße: im Temperaturregler;
– Rührerdrehzahlen: im Drehzahlregler;
– pH-Sollwerte, oberen | unteren Grenzwert: im pH-Regler;
– Soll- bzw. Grenzwerte und Betriebsarten der pO2-Regelung:
im pO2-Regler, Gasflow-Regler, Gasmix-Regler.
y Sofern die Ausstattungen verfügbar sind und die Konfiguration
des DCU-Tower zugehörige Funktionen enthält, stellen Sie ein:
– Ansprechschwellen für Antischaum;
– Betriebsarten und Parameter der Niveauregelung;
– Betriebsarten und Parameter der Gewichtsregelung
Inbetriebnahme und Bedienung
59
3.8.3 Hinweise
zur Durchführung der
Prozesse
Steriltest
Vor Prozessstart können Sie einen Steriltest durchführen. Damit können Sie
feststellen, ob Kulturgefäße und angeschlossene Einrichtungen sicher sterilisiert
wurden oder sich Kontaminationen ergeben haben:
1. Stellen Sie alle Prozessparamter ein, wie vorgesehen (Temperatur, Drehzahl,
Begasung, pH-Regelung, etc.).
2. Lassen Sie den Bioreaktor für ca. 24 h laufen und beobachten ihn auf Anzeichen
von Störungen, z. B. Änderung des pH-Wertes, unerwarteter Sauerstoffverbrauch,
Eintrübung des Mediums oder ungewöhnliche Gerüche in der Abluft.
Diese Anzeichen können auf eine unzureichende Sterilisation oder das Eindringen
von Umgebungskeimen durch undichte, ggf. defekte Anschlüsse und Dichtungen
hinweisen.
3. Abhilfemaßnahmen:
– Sterilisieren Sie mit neuem Medium bei längerer Sterilisationszeit –
erhöhen Sie nicht die Sterilisationstemperatur!
– Demontieren Sie alle Gefäßausrüstungen und Anschlüsse und überprüfen
Dichtungen und Leitungen auf Beschädigungen.
Kultivierungsprozess
1. Übertragen Sie die Impfkultur [t Betriebshandbuch „UniVessel“].
2. Führen Sie die vorgesehenen Prozessschritte durch. Entnehmen Sie Proben,
soweit zur Kontrolle des Prozessverlaufes erforderlich.
3. Nach Prozessabschluss ernten Sie die Kultur und überführen sie in die nächste
Verwendung (Scale-up, Produktaufbereitung, etc.).
60
Inbetriebnahme und Bedienung
3.9 Reinigung und
Wartung
3.9.1 Vorsichts- und
Schutzmaßnahmen
Verletzungsgefahr durch Stromschlag oder wenn Medien, die unter Druck
stehen (z. B. Kühlwasser, Gase), oder gefährliche Stoffe, z. B. Säuren oder
Laugen, unkontrolliert freiwerden.
Schalten Sie alle Geräte am jeweiligen Hauptschalter „Mains“ aus.
Ziehen Sie die Netzkabel ab.
Sperren Sie laborseitige Energieversorgungen (Wasser, Gaszufuhren).
Machen Sie Anschlüsse, die unter Druck stehen, drucklos. Falls erforderlich,
lösen Sie die Zuleitungen an den Versorgungseinheiten.
Falls für Funktionsprüfungen benötigt: aktivieren Sie nur erforderliche
Energien oder Medienzufuhren. Verhindern Sie, dass nicht dazu autorisierte
Personen die Energien und Zufuhren aktivieren können.
Kennzeichnen Sie Geräte bzw. den Arbeitsplatz durch Warnschilder,
z. B. „Gerät ausser Betrieb“, „Wartungsarbeiten – Nicht einschalten“.
Im Prozess verwendete Medien und Kulturen oder erzeugte Produkte
können gefährlich sein.
Falls erforderlich, desinfizieren bzw. sterilisieren Sie kontaminierte
Ausrüstungen. Sie können dazu die UniVessel® und Zubehör, das in Kontakt
mit der Kultur war, vor dem Demontieren und Reinigen mit Wasser füllen
und nochmals autoklavieren.
Es kann ausreichen, die UniVessel® ca. 1 h auf > 65 °C zu erhitzen. Dies tötet
lebende Zellen ab, nicht aber Sporen bzw. thermophile Mikroorganismen.
Bei ungefährlichen Kulturen und Medien können Sie die Reste der Kultur
mit dem üblichen Abwasser entsorgen und die kontamierten Geräte und Ausrüstunge sorgfältig mit Wasser spülen.
Verätzungsgefahr!
Damit Reste der Säure und Lauge der Korrekturmittelzufuhr nicht unkontrolliert
freiwerden, entleeren Sie die Leitungen in geeignete Gefäße zum Neutralisieren.
Behandeln Sie Gefäße und Ausrüstungen, die Kontakt mit Säuren, Laugen
oder (möglicherweise) gefährlichen Medien hatten, mit den dafür vorgesehenen
Reinigungsmitteln und entsorgen diese sicher.
Inbetriebnahme und Bedienung
61
3.9.2 Reinigung
Spritzwasser kann Touch-Bediendisplays beschädigen. Reinigen Sie Displays
mit einem feuchten Tuch.
Aggressive Reinigungsmittel können metallische Oberflächen (auch
Edelstahlteile) angreifen, Korrosion verursachen und Ausrüstungen beschädigen.
Chemische, z. B. lösemittelhaltige Reinigungsmittel können Dichtungen und
O-Ringe angreifen.
Vermeiden Sie chlor- oder lösungsmittelhaltige Reinigungsmittel.
Beachten Sie die Sicherheitsvorschriften zu den Reinigungsmitteln.
Für die Anwendung der Reinigungsmittel, ihre Entsorgung und Spülwasser
können gesetzliche bzw. Umweltschutzbestimmungen gelten.
Zwischenreinigung
Reinigungsmaßnahmen hängen im wesentlichen davon ab, wie stark das Kulturgefäß
und die Ausrüstungen durch aggressive Bestandteile der Medien (z. B. für die pHRegelung verwendete Säuren und Laugen) beansprucht und durch anhaftende Reste
der Kultur und Stoffwechselprodukte verschmutzt werden.
Es kann ausreichen, die Kulturgefäße sorgfältig mit Wasser zu spülen. Bei kurzen
Betriebspausen können Sie die Kulturgefäße mit Wasser befüllen das eingebaute Sensoren vor Austrocknung schützt.
Grundreinigung
Die Grundreinigung ist erforderlich bei Verschmutzung durch anhaftende
Bestandteile der Kultur bzw. Medien [t Betriebsanleitung „UniVessel®“]:
1. Kulturggefäße und Behälter aus Glas können in einer Spülmaschine gereinigt
werden. Bei den Kulturgefäßen demontieren Sie dazu das Tragegestell, die Deckelplatte und die Gefäßenbauten.
2. Glasoberflächen können Sie bei Verunreinigungen durch organische Substanzen
mit handelsüblichen Laborglasreinigern reinigen. Hartnäckige Verunreinigungen
können mechanisch beseitigen.
3. Anorganische Ablagerungen können Sie mit verdünnter Salzsäure lösen.
Spülen Sie danach das Kulturgefäß gründlich mit Wasser.
4. Die Metallteile (Deckelplatte, etc.) können Sie mechanisch, ggf. mit milden
Reinigungsmitteln oder Alkohol reinigen. Spülen Sie auch hiernach das Kulturgefäß gründlich mit Wasser.
5. Reinigen Sie Dichtungen und O-Ringe mechanisch. Bei festhaftendem Schmutz
tauschen Sie Dichtungen und O-Ringe aus.
6. Neue Dichtungen können Sie leicht mit etwas Silikonfett einfetten.
62
Inbetriebnahme und Bedienung
3.9.3 Wartung
Wartungsarbeiten durch Benutzer
Wartungsarbeiten durch Benutzer beschränkt sich auf:
y Wartung von pH, pO2 oder Redox-Sensoren nach den Vorschriften der
Teilehersteller | -lieferanten[t Technische Dokumentation].
y Prüfung und Tausch von Verschleissteilen, z. B. Filtern, O-Ringen, Dichtungen
und Schläuchen [t Ersatzteileliste].
y Prüfung und Ersatz beschädigter Glasgefäße und sonstiger Ersatzteile
[t Ersatzteileliste].
y Ersatz benutzer Einwegartikel z. B. Anstechmembranen.
Verwenden Sie nur von Sartorius Stedim Systems GmbH freigegebene Teile oder
solche mit gleichen Spezifikationen.
Die [t Ersatzteileliste] ist im [t Ordner „Technische Dokumentation”]
des Bioreaktors enthalten oder auf Anfrage erhältlich.
Bei Ausfall einer Versorgungseinheit, eines Antriebs oder der Heizung
des Temperierkreislaufs:
1. Prüfen Sie zunächst die Feinsicherungen [t Einschübe auf der Rückwand
der Versorgungseinheiten].
2. Ersetzen Sie defekte Sicherungen nur durch baugleiche Ersatzsicherungen.
Angaben finden Sie beim Sicherungseinschub.
Abb. 3-12: Einschub „Fuse“ der
Sicherungen an der Netzbuchse
Technische Wartung und Reparaturen
Die Wartung interner Baugruppen im DCU-System und in Versorgungseinheiten,
insbesondere an Sicherheitseinrichtungen, Pumpenmodulen sowie bei
Antriebsmotoren und Rührwellenkupplungen ist dem qualifizierten und dafür
autorisierten Service vorbehalten.
Soweit dieses Handbuch und die [t Technische Dokumentation] Wartungshinweise für interne Ausrüstungen, elektrische Baugruppen und Sicherheitseinrichtungen enthalten, geben Sie diese Unterlagen bitte weiter an den
Technischen Service.
Defekte Geräte können Sie an die Sartorius Stedim Systems GmbH zurücksenden. Beachten Sie die [t Dekontaminationserklärung].
Inbetriebnahme und Bedienung
63
4. Anhang
4. Anhang
4.1 Allgemeine
Regelungen
4.1.1 Gewährleistung
Alle Geräte der Sartorius Stedim Systems GmbH haben eine Garantie gemäß den
[t Allgemeinen Geschäftsbedingungen], soweit nicht schriftlich anders vereinbart.
y Die Garantie gilt für Konstruktions-, Fabrikations- oder Materialfehler und
resultierende Funktionsmängel und umfasst das Instandsetzen oder den Ersatz
schadhafter Teile.
y Die Garantie bezieht sich nicht auf Materialien und Teile, die üblicher Abnutzung
unterliegen (z. B. Sensoren, O-Ringe, Dichtungen, Filter).
Gewährleistungs- und Haftungsansprüche entfallen,
y Bei nicht bestimmungsgemäßer Verwendung
– wenn Sie die in diesem Handbuch oder sonstigen Begleitunterlagen angeführten
Spezifikationen missachten
– wenn Sie Betriebshinweise, insbesondere die Sicherheitshinweise ignorieren
y Für Folgeschäden bei ungeeigneten Umfeldbedingungen, z. B. mit korrosiv
wirkenden Medien.
y bei Ausrüstungen von anderen Lieferanten, für die Sartorius Stedim Systems nicht
bestätigt hat, dass sie verwendet werden dürfen.
4.1.2 Service durch
Sartorius Stedim Systems
GmbH
Im Garantie- oder Schadensfall und zum Rücksenden defekter Geräte und
Ausrüstungen informieren Sie bitte die zuständige Vertretung oder den Kundendienst
von Sartorius Stedim Systems:
Sartorius Stedim Systems GmbH
Service
Robert-Bosch-Strasse 5 – 7
D-34302 Guxhagen
Phone +49.5665.407.2221
Fax:+49.5665.407.2208
Beachten Sie mögliche Kontaminationen und Infektionsgefahren!
Eingesandte Geräte und Ausrüstungen müssen hygienisch einwandfrei und
sorgfältig verpackt sein. Kontaminierte Teile sind gemäß den für die
Anwendung geltenden Sicherheitsrichtlinien zu sterilisieren, zu desinfizieren
oder zu dekontaminieren.
Sartorius Stedim Systems ist dazu verpflichtet, für den Schutz seiner
Arbeitnehmer vor Gefahrstoffen zu sorgen. Der Absender muss die Einhaltung
der Sicherheitsrichtlinien durch eine Dekontaminationserklärung nachweisen.
Das Formblatt einer solchen Dokontaminationserklärung hängt an.
64
Anhang
4.1.3 Demontage und
Entsorgung
Allgemeine Hinweise
Die Elektronik-Kaltgeräterichtlinie „WEEE“ kommt für den Bioreaktor nicht zur
Anwendung. Soweit im Verwenderland besondere Vorschriften für die Entsorgung
bestimmter Baugruppen (z. B. Elektronikschrott, Metalle, Kunststoffe,) gelten, sind
diese zu beachten.
1. Falls erforderlich, sind die Geräte und Bauteile getrennt nach Stoffgruppen
zu entsorgen:
– Metall- und Buntmetallteile bei Metallverwertern
– Kunststoffe und Verbundstoffe bei Verwertern für Kunststoffe
– Glas bei Glas-Recycling
2. Falls erforderlich, ist der Bioreaktor abzumelden oder Teile können
an den Hersteller zurückgesandt werden.
Gefahrstoffe
Die Bioreaktoren Qplus enthalten keine gefährlichen Betriebsstoffe,
deren Beseitigung besondere Maßnahmen erfordert.
Potentielle Gefahrstoffe, von denen biologische oder chemische Gefahren
ausgehen können, sind die im Prozess verwendeten Kulturen und Medien
(z. B. Säuren, Laugen).
Gemäß EU-Richtlinien [t Europäischer Gefahrstoffverordnung] ist der
Eigentümer von Geräten, die mit Gefahrstoffen in Berührung gekommen
sind, für die sachgerechte Entsorgung oder Deklaration bei deren Transport
verantwortlich.
Demontage und Entsorgung
Nur qualifiziertes Personal, das über die Prozesse informiert ist, bei denen die Geräte
eingesetzt wurden, und die zu beachtenden, z. B. hygienischen und technischen
Schutzmaßnahmen kennt, darf die Komponenten des Bioreaktors zur Entsorgung
demontieren.
1. Stellen Sie sicher, dass aller Geräte ausgeschaltet und von der Stromversorgung
und sonstigen Energiezufuhren, z. B. Wasser- und Gaszufuhren, getrennt sind.
2. Machen Sie unter Druck stehende Geräte und Leitungen drucklos
(auf Umgebungsdruck) und entleeren Sie diese; sie dürfen keine möglicherweise
gefährlichen Medien enthalten.
3. Sterilisieren, desinfizieren, dekontaminieren und reinigen Sie alle verunreinigten
Ausrüstungen. Beachten Sie die für die Art der Verunreinigung anwendbaren
Vorschriften.
4. Zerlegen Sie die Geräte in geeignete Teile für die Entsorgung. Sie können
die Komponenten nach Metallen, Kunststoffen, etc. trennen und die Abfälle an
zuständige Entsorger weitergeben.
Anhang
65
4.2 Trouble-Shooting, Störungen und Fehlerbehebung
Insterilität
Auftreten
Mögliche Ursachen
Gegenmaßnahmen
Generell und massiv,
auch ohne Beimpfen
(in der Steriltestphase)
– Unzureichend autoklaviertes Kulturgefäß.
– Einstellung des Autoklaven prüfen.
– Autoklavierdauer verlängern.
– Sterilisationstests mit Testsporen
durchführen.
– Schlauchleitung erneuern. Filter prüfen, ggf.
austauschen.
– Zuluftleitung oder Zuluftfilter defekt.
Generell langsam
(auch ohne Beimpfen)
– Beschädigungen der Dichtungen
am Kulturgefäß oder den eingebauten
Komponenten (z. B. Haarrisse).
Einbauteile sorgfältig prüfen. Dichtungen bei
Verdacht auf Beschädigung (rauhen, porösen
Oberflächen oder Druckstellen) wechseln
Nach dem Beimpfen, massiv
– Kontaminierte Impfkultur.
– Unsteriles Impfzubehör.
– Kontrollproben von Impfkultur und
beimpften Kulturmedium aus den Gefäßen
überprüfen (z. B. auf Testnährböden).
– Impfprozedur überprüfen.
– Beimpfen sorgfältig einüben.
– Filter prüfen und eventuell austauschen.
– Anschlussleitung erneuern.
– Fehler beim Beimpfen.
– Zuluftfilter oder Anschluss wurde insteril
oder defekt.
Während der Fermentation,
schnell
– Zuluftfilter oder Anschluss wurde insteril
beziehungsweise defekt.
– Es wurde unbeabsichtigt oder unbefugt
an Einbauteilen manipuliert.
Während der Fermentation,
langsam
– Dichtungen am Kulturgefäß oder an
den eingebauten Komponenten sind defekt
(z. B. bei Haarrissen oder Porosität).
– Filter prüfen, und eventuell austauschen.
Anschlussleitung erneuern.
– Am Arbeitsplatz, durch organisatorische
Maßnahmen, unbefugtes Manipulieren
verhindern.
– Prozess wenn möglich zu Ende führen.
Dann Gefäß demontieren und die Einbauteile
sorgfältig prüfen.
– Dichtungen, bei Verdacht auf Beschädigung,
wechseln (Anzeichen sind rauhe oder poröse
Oberflächen oder bleibende Druckstellen).
– Abluftfilter oder Anschluss wurde insteril
– Filter prüfen (Validitätsprüfung,
beziehungsweise defekt (Kontamination aus
falls möglich), und eventuell austauschen.
Abluftstrecke).
– Anschlussleitung erneuern.
Wir empfehlen, vor jedem Prozess einen Steriltest durchzuführen,
Dauer 24 – 48 h
Bedingungen für einen Steriltest:
1. Die Kulturgefäße sind mit dem vorgesehenen Kulturmedium oder
einem geeigneten Startmedium befüllt und nach Vorschrift autoklaviert.
2. Alle vorgesehenen Komponenten, Peripheriegeräte, Korrekturmittelzufuhren
und Probennahmesysteme sind an den Kulturgefäßen angeschlossen.
3. Die vorgesehenen Betriebsbedingungen (z. B. Temperatur, Rührerdrehzahl,
Begasung) sind eingestellt.
66
Anhang
Gegenkühlung funktioniert nicht, oder reicht nicht aus
Störung
Mögliche Ursachen
Mögliche Gegenmaßnahmen
Kühlwasser wird nicht zugeführt
– Laborzuleitung blockiert oder Ventile der
Kühlwasserzufuhr defekt.
– Ventil der Kühlwasserzufuhr arbeitet
nicht oder das Rückschlagventil hängt,
bedingt durch verunreinigtes Kühlwasser
oder Kalkablagerungen.
– Wenn andere Fehlerquellen auszuschließen
sind (siehe folgende), den Kundendienst
informieren.
– Wasserhärte prüfen (nicht mehr als 12 dH).
– Rückschlagventil prüfen.
– Sauberes Kühlwasser zuführen
(eventuell Vorfilter installieren).
Kühlleistung reicht nicht aus
– Durchflussleistung ist zu gering.
– Kühlwassertemperatur ist zu hoch.
– Die minimale Betriebstemperatur liegt
bei ca. 8 C über der Kühlwassertemperatur.
– Eventuell separate Kühleinrichtung
vorschalten.
Begasung oder Belüftung funktioniert nicht, oder reicht nicht aus
Störung
Mögliche Ursachen
Mögliche Gegenmaßnahmen
Luftzufuhr blockiert
– Zuluftfilter blockiert
– Zuluft prüfen (trocken-, öl- und staubfrei).
– Eventuell Vorfilter installieren.
Gas- oder Luftzufuhr
ist behindert oder sie nimmt
plötzlich ab
– Schlauch geknickt oder abgeklemmt.
– Abluftfilter blockiert
(z. B. durch feuchte Luft und Kondensatbildung oder eingedrungenen Schaum).
– Schlauch und Filter prüfen, und eventuell
neue sterile Filter installieren.
4.3 Wartungshinweise
und Funktionstests
Rückschlagventile
Der Abwasserablauf im Temperiermodul beinhaltet ein Rückschlagventil
[t P&I-Diagramm]. Es stellt sicher, dass bei versehentlichem Anschluss der Wasserzufuhr am Ausgang des Temperiersystems oder bei Rückstau oder bei Rücklauf
von Wasser aus dem Ablauf in die Versorgungseinheit kein unzulässiger Überdruck
entstehen.
Abb. 4-1: Rückschlagventil
Bruchgefahr!
Überdruck im Temperierkreislauf kann Kulturgefäße zerstören.
Bei Doppelmantel-Glasgefäßen kann der Mantel platzen.
Rückschlagventile sind nur zum Festlegen der Durchflussrichtung ausgelegt.
Sie dürfen nicht als Sicherheitsventil dienen.
Falls Sie einen geschlossenen externen Kühlkreislauf anschließen, müssen Sie
dessen drucklosen Betrieb sicherstellen.
Anhang
67
Das Rückschlagventil muss vor Inbetriebnahme des Bioreaktors und
dann einmal pro Jahr, auf seine Funktion geprüft werden Funktionsprüfung
[t Herstellerunterlagen].
Nur dazu autorisiertes und qualifiziertes Servicepersonal darf die
Funktionsprüfung nach Herstellervorschrift durchführen.
y Ein defektes Rückschlagventil muss ausgetauscht werden. Passende Ersatzteile
erhalten Sie beim Service von Sartorius Stedim Systems.
y Achten Sie beim Einbau des Rückschlagventils nach Ausbau oder Austausch
auf Markierung für die Durchflussrichtung.
4.4 Zusätzliche
Technische Unterlagen
Die Benutzerdokumentation des BIOSTAT ® Qplus umfasst neben dem Betriebshandbuch zum Bioreaktor noch Handbücher zu den Kulturgefäßen Typ UniVessel® und zum
Mess- und Regelsystem DCU-Tower.
Der Lieferumfang eines BIOSTAT® Qplus muss nicht alle beschriebenen Ausrüstungen
enthalten. Kundenspezifische Geräte können geänderte oder zusätzliche Teile
enthalten. Genaue Angaben zu Gerätespezifikationen und dem Lieferumfang enthalten die Auftrags- oder Lieferunterlagen, die sie vertraglich vereinbart haben oder
mit dem Gerät erhalten.
Die Betriebshandbücher beschreiben Standardausführungen der Geräte und
deren Bedienung. Mit den Handbüchern können ergänzende Anleitungen zu Sonderausstattungen, Aufstellpläne, P&I-Diagramme, Armaturenlisten, technische
Zeichnungen, etc., geliefert werden. Sie erhalten solche Unterlagen im Ordner „Technische Dokumentation“ oder separat.
Wenn mitgelieferte Unterlagen nicht mit dem Gerät übereinstimmen oder
Unterlagen fehlen, setzen Sie sich bitte mit Ihrer Vertretung der Sartorius Stedim
Biotech GmbH oder direkt mit der Sartorius Stedim Systems GmbH in Verbindung.
4.5 EG-Konformitätserklärung
68
Anhang
Mit der beigefügten Konformitätserklärung bestätigt die Sartorius Stedim
Systems GmbH die Übereinstimmung des Geräts BIOSTAT ® Qplus mit den benannten
Richtlinien. Die Unterschriften in der englischen Fassung stehen stellvertretend für
die in den weiteren Sprachen ausgefertigten Konformitätserklärungen.
Anhang
69
4.6 Dekontaminationserklärung
Sartorius Stedim Systems ist dazu verpflichtet, für den Schutz seiner Arbeitnehmer
vor Gefahrstoffen zu sorgen. Für die Rücksendung von Geräten und Geräteteilen
muss der Absender eine Dekontaminationserklärung anfertigen, mit der er nachweist
wie er die für seinen Anwendungsbereich der Geräte geltenden Sicherheitsrichtlinien
eingehalten hat. Die Erklärung muss zeigen, mit welchen Mikroorganismen, Zellen
und Medien die Geräte in Kontakt gekommen sind und welche Maßnahmen zur
Desinfektion und Dekontamination getroffen wurden.
y Der Empfänger (z. B. beim Service von Sartorius Stedim Systems GmbH) muss die
Dekontaminationserklärung lesen können, bevor er die Verpackung öffnet.
y Das Formblatt einer Dekontaminationserklärung finden Sie anhängend. Fertigen
Sie die benötigte Anzahl von Kopien an oder fordern Sie weitere Drucke bei der
Sartorius Stedim Systems GmbH an.
70
Anhang
Dekontaminationserklärung
Erklärung über die Dekontaminierung und Reinigung von Geräten und Komponenten
Um unser Personal zu schützen, müssen wir sicherstellen, dass alle Geräte und Komponenten, mit denen
unser Personal auf Kundenseite in Berührung kommt, weder biologisch, noch chemisch, noch radioaktiv
kontaminiert sind. Wir können daher einen Auftrag nur annehmen, wenn:
– die Geräte und Komponenten adäquat GEREINIGT und DEKONTAMINIERT wurden.
– diese Erklärung durch eine autorisierte Person ausgefüllt, unterzeichnet und an uns zurückgegeben wurde.
Wir bitten Sie um Verständnis für unsere Maßnahmen, unseren Angestellten eine sichere und ungefährliche
Arbeitsumgebung bereitzustellen.
Beschreibung der Geräte und Komponenten
Beschreibung | Artikel-Nr.:
Serien-Nr.:
Rechnungs- | Lieferschein-Nr.:
Lieferdatum:
Kontaminierung | Reinigung
Achtung: Bitte beschreiben Sie präzise die biologische, chemische oder radioaktive Kontaminierung
Achtung: Bitte beschreiben Sie die Reinigungs- und
Dekontaminationsmethode | -prozedur
Das Gerät war kontaminiert mit
Und wurde gereinigt und dekontaminiert durch
Rechtsverbindliche Erklärung
Hiermit versichere(n) ich/wir, dass die Angaben in diesem Formular korrekt und vollständig sind. Die Geräte
und Komponenten wurden entsprechend den gesetzlichen Bestimmungen sachgemäß dekontaminiert und gereinigt.
Von den Geräten gehen keinerlei chemische, biologische oder radioaktive Risiken aus, die eine Gefährdung für
die Sicherheit oder die Gesundheit betroffener Personen darstellt.
Firma | Institut:
Adresse | Land:
Tel.:
Fax:
Name der autorisierten Person:
Position:
Datum | Unterschrift:
Bitte verpacken Sie das Gerät sachgemäß und senden Sie es
frei Empfänger an Ihren zuständigen lokalen Service oder direkt
an die Sartorius Stedim Biotech GmbH.
© 2012 Sartorius Stedim Biotech GmbH
Sartorius Stedim Systems GmbH
Service Department
Robert-Bosch-Str. 5 – 7
34302 Guxhagen
Deutschland
Anhang
71
Teil B
Betriebsanleitung
BIOSTAT® Qplus DCU Bedienung
Digitales Mess- und Regelsystem
Einleitung
5. Einleitung
Das DCU-System ist ein digitales Mess- und Regelsystem für die Steuerung von
Bioreaktoren, Crossflow-Anlagen und Laborgeräten sowie für kundenspezifische
Lösungen von Mess-, Steuer- und Regelungsaufgaben. Für Laborfermenter BIOSTAT®
der Sartorius Stedim Systems GmbH ist es in einem separaten Tischgehäuse verfügbar.
Bei Crossflow-Anlagen und Laborgeräten kann es in der Kontrolleinheit integriert
sein. Bei Pilotfermentern und größeren Fermenteranlagen ist es als 19“-Einbauversion
für Messschränke vorgesehen.
Diese Dokumentation zeigt Standardfunktionen der DCU-Software und ihre
Bedienung. DCU-Systeme lassen sich entsprechend der Kundenspezifikation
individuell anpassen. Daher können Funktionen beschrieben sein, die eine gelieferte
Konfiguration nicht enthält oder ein System kann Funktionen enthalten, die hier
nicht beschrieben sind. Der tatsächliche Funktionsumfang ist in den Konfigurationsunterlagen und ggf. in der Funktionsspezifikation beschrieben.
In diesem Handbuch gezeigte Einstellungen sind Beispiele und nicht zwingend
erforderlich für den Betrieb des DCU-Systems an einem bestimmten Endgerät
im vorgesehenen Prozess. Die genauen Einstellungen ergeben sich aus den
Konfigurationsunterlagen oder müssen empirisch ermittelt werden.
Der mechanische Aufbau und die Bedienung der Endgeräte sind in separaten
Unterlagen beschrieben. Informationen zur Hardware und spezifischen Konfiguration
des DCU-Systems enthält die „Technische Dokumentation“. Informationen zur
Anbindung an übergeordnete Leitrechner finden Sie in der zugehörigen Dokumentation.
Bei Fragen zu dieser Dokumentation, zum DCU-System oder dem kontrollierten
Endgerät können Sie sich an die Sartorius Stedim Systems GmbH oder die Sartorius
Stedim Biotech GmbH wenden:
Sartorius Stedim Systems GmbH
Robert-Bosch-Strasse 5 – 7
D-34302 Guxhagen
Phone: +49.5665.407.0
Fax: +49.5665.407.2200
[email protected]
www.sartorius-stedim.com
Das DCU-System ist ein Beispiel aus dem Produktprogramm der Sartorius Stedim
Systems GmbH. Informationen zum weiteren Produktprogramm können Sie auf
Anfrage erhalten.
© Sartorius Stedim Systems GmbH. Technische Änderungen des Gerätes und
Änderungen dieser Dokumentation sind vorbehalten, ohne dass gesondert
darauf hingewiesen wird. Kein Teil dieser Dokumentation darf verändert oder
ohne schriftliche Genehmigung vervielfältigt oder für andere Zwecke weiterverarbeitet werden.
Einleitung
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Bestimmungsgemäße
Verwendung
Das Digitale Mess- und Regelsystem DCU der Sartorius Stedim Systems GmbH dient
zur Steuerung von Bioreaktoren.
Die Hardware basiert auf einem industriellen Mikroprozessorsystem. Alle Messund Regelfunktionen sind in der Systemsoftware realisiert.
Der Funktionsumfang ist auf den zugeordneten Bioreaktor, das verbundene Endgerät
bzw, die angesteuerte Anlage abgestimmt und hängt ab von der Konfiguration. Die
Software ist auf einer PC-Karte gespeichert, die bei Systemerweiterungen und neuen
Versionen einfach ausgetauscht werden kann.
Standardfunktionen sind u.a. das Erfassen von Messwerten, Kalibrieren von Sonden,
das Regeln von Betriebsgrößen, Dosierzähler oder das Überwachen von Alarmkriterien.
Weitere Softwaremodule ermöglichen die Steuerung von Verfahrensabläufen über
die zeit- oder zustandsabhängige Änderung von Parametern. Dazu gehören z. B. Sollwertprofile für Regler oder Timerfunktionen für Stellglieder. Darüber hinaus können
komplette Prozessparametersätze in Form von Rezepten vordefiniert werden und
gestatten so eine reproduzierbare Prozessführung.
Das DCU-System lässt sich an übergeordnete Automatisierungssysteme anbinden.
Leitrechnerfunktionen wie Prozessvisualisierung, Datenspeicherung, Prozessprotokollierung usw., kann z. B. das industrieerprobte MFCS-System übernehmen.
76
Einleitung
6. Betriebsverhalten
6.1 Systemstatus bei
Aus- und Einschalten
6. Betriebsverhalten
Das DCU-System wird aktiviert mit Einschalten am Hauptschalter „Mains“ des
DCU-Systems. Nach dem Einschalten nimmt das DCU-System einen definierten
Grundzustand ein:
– Benutzerdefinierte Parameter (Sollwerte, Parameter der Kalibrierungen, Profile,
etc.) eines vorangegangenen Prozesses sind gespeichert und wieder abrufbar.
– Alle Regler sind ausgeschaltet, Stellglieder sind in Ruhelage
– Alle Timer sind gestoppt
– Kein Rezept geladen und keine Sequenz aktiv
Bei Betriebsunterbrechungen hängt das Einschaltverhalten der Systemfunktionen,
die direkt auf den Bioreaktor wirken (Regler, Timer, Sequenzen etc.), von der Art der
Unterbrechung ab. Es werden vier Arten der Unterbrechung unterschieden:
– Aus- | Einschalten mit dem Hauptschalter am DCU-System.
– Unterbrechung durch Ausfall der Stromversorgung vom Laboranschluss
(Netzausfall).
– Auslösen der Notaus-Funktion mit dem Haupt- oder Not-Aus-Schalter am Gerät.
– Verriegelungs-Funktionen für Ausgänge des Systems.
6.2 Netzunterbrechungen
Bei Netzausfall führt das System nach Wiederkehr der Netzspannung
alle Aktivitäten wie nachfolgend aufgeführt weiter:
– Regler arbeiten mit dem eingestellten Sollwert weiter
– Timer und Sollwertprofile werden weiter abgearbeitet
– Sequenzen und Rezepte werden weitergeführt
Der Benutzer kann im Haupmenu „Settings“ unter „System Parameters“ eine
Maximaldauer für Netzunterbrechungen (FAILTIME) einstellen. Dauert die Netzunterbrechung länger als diese „FAILTIME“, verhält sich das DCU-System, als hätte der
Benutzer das Gerät am Hauptschalter ausgeschaltet, d. h. das DCU-System nimmt
einen definierten Grundzustand ein.
Einen Netzausfall zeigt das DCU-System mit der Meldung „Power Failure“
mit Zeitpunkt und Dauer der Unterbrechung an. Ist die Maximaldauer für die
Netzunterbrechung (FAILTIME) abgelaufen, gibt das System die Meldung
„Pwf stop ferm“ mit Zeitpunkt und Dauer der Unterbrechung im Alarmmenü
aus [t Kapitel 14 „Alarme und Meldungen“].
Betriebsverhalten
77
6.3 Notaus-Funktion
Die Notaus-Funktion (Shut Down) kann durch Abschalten mit dem Hauptschalter
der Versorgungseinheit ausgelöst werden, z. B. bei Laborfermentern.
Die Notaus-Funktion bewirkt, dass alle Ausgänge in die definierte Sicherheitsstellung
gehen. Weitere Funktionsabläufe von Reglern, Timern, Profilen, Rezepten und
Sterilisation bleiben davon unberührt.
– Im SHUT DOWN-Zustand können Sie aktive Funktionen beliebig ändern.
– Bei Auslösen der Not-Aus-Funktion gibt das DCU-System die Meldung
„Shut down DCU“ bzw. „Shut down fermenter“ aus.
Wiedereinschalten der Versorgungseinheit hebt die Notaus-Funktion wieder auf.
Alle Ausgänge des DCU-Systems sind wieder aktiv.
6.4 Verriegelungsfunktionen
Verriegelungsfunktionen beeinflussen die Ausgänge für sicherheitsrelevante
Funktionen:
– Fest definierte Sicherheitsfunktionen
– Benutzerspezifische Sicherheitsfunktionen
Verriegelungsfunktionen schalten bestimmte Ausgänge des DCU-Systems in
die für sie vordefinierte Sicherheitsstellung. Weitere Funktionsabläufe von Reglern,
Timern, Profilen und Rezepten (sowie die Sterilisation bei in-situ-sterilisierbaren
Bioreaktoren) bleiben unberührt.
Beachten Sie die Hinweise im [t Abschnitt „Verriegelungsfunktionen“ im Anhang].
Wenn ein Verriegelungskriterium entfällt, werden die Sicherheitsstellungen wieder
aufgehoben, der jeweilige Ausgang geht in seinen Betriebszustand „Operating State
,OPS‘ “zurück.
– Die Sicherheitsstellung eines Ausgangs ist identisch mit der Sicherheitsstellung
während des SHUT DOWN.
78
Betriebsverhalten
7. Funktionsanwahl und Eingaben
7. Funktionsanwahl
und Eingaben
7.1 Bedieneinrichtung
Der Bildschirm des DCU-Systems hat eine berührungsempfindliche Oberfläche
(„Touch Display“), die gleichzeitig zur Anzeige der Prozessparameter und der
Bedienung des DCU-Systems dient.
Auf dem Display sind Tasten („Touchkeys“) dargestellt, die der Bediener einfach durch
Antippen auf der Bildschirmoberfläche betätigen kann, um Menüs
auszuwählen, Daten und Parameter einzugeben oder Betriebsarten von Reglern
und Stellgliedern umzuschalten.
Das Display lässt sich auf einen für den Benutzer optimalen Blickwinkel einstellen:
Beispiel: DCU-Tower BIOSTAT® Qplus:
– Drücken Sie das Bedienteil an der Oberkante nach hinten bzw. ziehen es nach
vorne, bis das Display gut ablesbar ist.
7.1.1 Aufbau des „Touch Screen Display“
Statuszeile
aktives Menü
Arbeitsbereich
Hauptfunktionstasten
Aufbau des Touch Display am Beispiel des Hauptmenüs („Main“)
Funktionsanwahl und Eingaben
79
7.1.2 Anzeigen,
Funktions- und
Bedienelemente
Anzeige
Funktion
1. Zeile: Statuszeile
2007-10-29
19:48:54
Anzeige des aktuellen Datums im Format [tt.mm.jj]
Anzeige der Uhrzeit im Format [hh:mm:ss]
2. Zeile: aktives Menü
Gewählte Funktion und im Arbeitsbereich dargestelltes Menü:
Main
Startbildschirm Hauptfunktion „Main“
Trend
Startbildschirm Hauptfunktion „Trend“
Calibration
Startbildschirm Hauptfunktion „Calibration“
Controller
Startbildschirm Hauptfunktion „Controller“
Settings
Startbildschirm Hauptfunktion „Settings „
Arbeitsbereich
Aktive Hauptfunktion, mit Funktionstasten für Direktwahl relevanter
Parametereingaben und Funktionsauswahlen
Beispiel: Bedienbare Tasten (Touchkeys)
Prozesslaufzeitanzeige
Anzeige h:mm
Funktionstaste „TEMP“ mit Kurzbezeichnung (Tag),
numerischem Wert und physikalischer Einheit
Funktionstaste „pH“ mit Tag,
Namen und Farbsymbol für die aktuelle Betriebsart
80
Funktionsanwahl und Eingaben
Unterste Zeile:
Hauptfunktionstasten für die Anwahl der Hauptfunktionen und zum Abruf
verschiedener Informationen (z. B. Alarme, Trend, etc.), sowie Deatilansicht „A“…
oder Ansicht aller Systeme „All“.
7.1.3 Funktionstasten
für den Arbeitsbereich
Je nach gewählter Funktion im Arbeitsbereich werden zusätzliche „Untermenüs“
eingeblendet. Diese sind spezifisch für die gewählte Funktion und erlauben die direkte
Eingabe entsprechender Werte.
Beispiel: Auswahltasten im Systemstatus „Controller“:
Folgende Funktionen sind im Arbeitsbereich
(gewählter System-Status z. B. „Controller TEMP_A1“) verfügbar:
Auswahltaste
Funktion
off
Controller Mode (off, auto, manual)
Setpoint
Sollwert-Eingabe
Alarms Param.
Eingabe von Alarmgrenzen
Controller
Aufruf Controller Menu zur Eingabe der
Controller Parameter (Zugang ist durch Passwort geschützt)
ok
Eingaben übernehmen
Die Prozesslaufzeitanzeige muss manuell aktiviert werden.
Nach der Aktivierung läuft diese kontinuierlich weiter. Neustart bzw.
Zurücksetzen auf „00:00:00“ erfolgt durch die Eingabe im Untermenü.
Funktionsanwahl und Eingaben
81
7.1.4 Menüwahl und
Parametereingaben
Die Bedienung des DCU-Systems ist systematisch strukturiert. Verbundene
Bedienaufgaben sind in Funktionsgruppen, den „Hauptfunktionen“, zusammengefasst,. Die Hauptfunktionen sind jederzeit direkt über ihre Hauptfunktionstasten
im unteren Bereich des Bildschirms anwählbar:
Hauptfunktion
Darstellung, Verwendung
Main Overview All
Graphische Übersicht des Gesamtsystems:
– Hauptübersicht mit wichtigsten Prozessparameter
und Zugriff auf deren Bedienmenü
– Start und Anzeige der Prozesszeit (s.u.)
Trend
Grafische Darstellung prozessrelevanter Werte über
vom Benutzer einstellbare Zeiträume
Calibration
Kalibrierung von Sonden und Pumpen sowie Tarierung
von Waagen
Controller
Bedienung der Regler
Settings
Handebene für Vorgabe (Simulation) von Einund Ausgängen, Festlegung von Messbereichen und
Parametern von Prozesswerten, Einstellung der
Kommunikation mit externen Systemen (Waagen, Leitrechner, etc) sowie Zugang zum Service-Menü
A, B, C, D, … ALL
Umschaltung zwischen Gesamtübersicht „All“ und
Übersichten zu den Untereinheiten „Supply Tower
A, B, C, D, …“ für erweiterte Anzeige von Prozessparametern und Zugriff auf deren Bedienmenü
Remote
Fernsteuermodus; Umschaltung auf Betrieb des
DCU-Systems über externes Leitsystem
Alarm
Anzeige und Bearbeitung der während des Prozesses
aufgetretenen Alarme
Beispiel zur Menüanwahl, Dateneingabe und Funktionswahl:
Der Arbeitsbereich jeder Hauptfunktion enthält Symbole, die als Funktionselemente
für den Zugriff auf relevante Untermenüs dienen.
Beispiel für die Einstellung der Drehzahlregelung:
1. Tippen Sie im Hauptmenü „Main“ auf Funktionstaste „Stirr“ der Untereinheit,
für die Sie die Drehzahl einstellen wollen.
Ein Bildschirmfenster öffnet und zeigt die Einstellmöglichkeiten des Drehzahlreglers – Sollwert „Setpoint“ und Betriebsart „Mode“.
2. Stellen Sie den Sollwert „… rpm“ ein. Aktivieren Sie den Regler über „Mode – auto“,
wenn der Rührbetrieb starten soll.
Eingaben (Änderungen) müssen Sie über bestätigen. Schliessen der Untermenüs
mit oder verwirft Eingaben (Änderungen).
82
Funktionsanwahl und Eingaben
7.1.5 Alarme
Befindet sich eine Prozessgröße im Alarmzustand, wird dies durch ein dem
Prozesswert vorangestelltes rotes, blinkendes Dreieck angezeigt.
High-Alarm
Low-Alarm
Die Farbe der Alarmglocke (Alarm-Touch) wechselt nach rot.
Nach Drücken des Touches [„Alarm“] wechselt die Anzeige in den Alarm-Modus
(t siehe Kap. 13 Alarme).
7.1.6 Direktfunktionstasten
Funktionstaste
Bedeutung
Alarm:
– Bei Auftreten einer Alarmmeldung leuchtet eine rote Glocke
in der Taste.
– Durch Drücken der Taste wird das Alarmmenü am Display
aufgerufen.
Remote:
– Drücken der Remote Control-Taste erlaubt die Datenübertragung vom Leitrechner an das DCU-System.
– Nur relevant, wenn ein Leitrechner am DCU-System
angeschlossen ist.
Shut down:
– Durch Drücken der Shut down-Funktion gehen alle Ausgänge
in die definierte Sicherheitsstellung.
Weitere Funktionsabläufe von Reglern, Timern, Profilen,
Rezepten und Sterilisation bleiben unberührt
7.2 Eingaben
7.2.1 Numerische und
logische Eingaben
Beispiel für Eingabe eines Zahlenwertes, hier der Drehzahl-Sollwert:
1. Falls eine andere Hauptfunktion aktiv ist, drücken Sie die Hauptfunktionstaste
[„Main“] [t ausführliche Beschreibung in Kap. 8, Start-Menü „Main“].
2. Drücken Sie den Touchkey des gewünschten Drehzahlreglers (STIRR A1, A2, A3).
Es erscheint ein Tastenfeld zur Dateneingabe.
3. Geben Sie den neuen Sollwert entsprechend dem angezeigten zulässigen
Bereich ein.
4. Bei einem Eingabefehler löschen Sie den Eintrag mit dem Touchkey [„BS“]
und geben ihn erneut ein.
5. Bestätigen Sie die Eingabe mit dem Touchkey [„ok“].
– Das System schließt automatisch das Tastenfeld.
– Der neue Sollwert wird angezeigt.
Funktionsanwahl und Eingaben
83
Beispiel für logische Eingaben, hier die Betriebsart der Drehzahlreglers:
1. Drücken Sie den Touchkey „off“ oder [„auto“] um die Betriebsart anzuwählen.
2. Tippen Sie auf den Touchkey [„ok“].
– Das System schließt automatisch das Tastenfeld.
– Der neue Sollwert ist in der gewählten Betriebsart aktiv.
– Der neue Reglerwert wird angezeigt.
84
Funktionsanwahl und Eingaben
8. Start-Menü „Main“
8.1 Allgemeines
8. Start-Menü „Main“
Das „Main“-Menü erscheint nach Einschalten der Kontrolleinheit. Es ist der zentrale
Ausgangspunkt für die Bedienung im Prozess.
Die graphische Darstellung des Systemaufbaus, im Beispiel eines Bioreaktors mit
den Symbolen für das (die) Kulturgefäß(e), die Bauelemente der Zu- und Abluftstrecke,
Rührer, Pumpen, Totalizer, Waage und die Messstellen der Sonden erleichtert die
Übersicht über die zugehörigen Prozesswerte. Alle „Touchkeys“ erlauben den direkten
Zugriff auf die für Funktionsauswahlen und Parametereingaben vorgesehenen Menüs.
8.2 Prozessanzeigen im
Hauptmenü „Main“
Prozessgrößen werden direkt an den graphischen Symbolen der Bauelemente
angezeigt:
– Prozesswerte von Messungen angeschlossener Sonden wie
z. B. pH, pO2, Foam, etc.
– Prozesslaufzeitanzeige
– Rückmeldungen externer Komponenten wie z. B. Drehzahlregelung,
Massflow-Controllern, etc.
– Berechnete Größen wie Dosiermengen von Pumpen, berechnete Werte
arithmetischer Funktionen, etc.
– Seriell angekoppelte Systeme wie Waagen.
Die tatsächlich angezeigten Symbole und Prozessgrößen hängen ab von der
Konfiguration des DCU-Systems, vom kontrolliertem Endgerät, wie z. B. dem Typ des
Bioreaktors, oder von der Spezifikation des Kunden.
Beispiel zur Prozessanzeige „Main“ für autoklavierbaren Bioreaktor
Start-Menü „Main“
85
9. Hauptfunktion „Trend“
9.1 Trend-Display
9. Hauptfunktion „Trend“
Mit der Trend-Anzeige kann der Anwender Prozesswerte für einen Zeitraum von bis
zu 72 Stunden grafisch darstellen. Dieser Überblick über den Prozessverlauf erlaubt
beispielsweise eine Abschätzung, ob der Prozess wie erwartet verläuft oder ob
Unregelmäßigkeiten bzw. Störungen zu erkennen sind. Die Trend-Darstellung gilt
rückwirkend vom aktuellen Zeitpunkt an und bietet:
– Bis zu 8 (wählbare) Kanäle
– Zeitbasis 1, 12, 24, 36 und 72 Stunden
– Zoomfaktor 1, 2 und 5
Bedienbild
Feld
Wert
Funktion,erforderliche Eingabe
Tastenzeile
1…8
Anzeige und Einstellung der Kanäle
Diagramm
1…8
Linien-Diagramm der gewählten Kanäle (y)
über die Zeit (x)
Oben
Obergrenzen der gewählten Anzeigebereiche
für jeden Kanal
Mitte
Linien-Diagramm in Farbe
Unten
Untergrenzen Anzeigebereiche für jeden Kanal
HH:MM:SS
Zeitskalierung
Untertitel
86
Hauptfunktion „Trend“
9.1.1 Einstellungen des
„Trend“ Display
1. Wählen Sie die Hauptfunktionstaste [„Trend“].
2. In der Kopfzeile drücken Sie die Taste des Kanals, den Sie einstellen wollen.
Das Fenster „Channel # Settings“ erscheint.
3. Um für den Kanal den Parameter zu ändern, drücken Sie auf „PV“.
Das Menü „Select Buffered Channel“ zeigt die derzeit zugewiesenen Werte an.
4. Drücken Sie „Cfg“, um die Parameter der Konfiguration anzuzeigen.
Ist der gesuchte Parameter nicht sichtbar, können Sie durch die Tabelle blättern.
5. Drücken Sie den Touch key des Parameters und bestätigen die Auswahl mit [„ok“].
t Um einen Parameter abzuwählen, ohne den Kanal neu zuzuweisen,
drücken Sie [… ].
Einstellen des Anzeigebereiches eines Parameters:
1. Wählen Sie das Fenster „Channel # Settings“ und drücken „Min“ und | oder „Max“.
2. Geben Sie die obere bzw. untere Grenze ein. Unter dem Datenfenster sehen Sie die
Grenzwerte der Anzeige für den Parameter.
3. Bestätigen Sie die Eingabe mit [„ok“].
Zurücksetzen des Anzeigebereiches:
t Drücken Sie auf [„Reset Range“] im Fenster „Channel # Settings”, um einen
veränderten Anzeigebereich auf die werkseitige Einstellung für „Max.“ und „Min.“
zurückzusetzen.
Hauptfunktion „Trend“
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Einstellen der Farbe der Trendanzeige:
t Die Farbe ist für jeden Parameter aus einer vorgegebenen Tabelle wählbar.
1. Wählen Sie das Fenster „Channel # Settings“ und drücken die Taste mit dem
Namen der vorgewählten Farbe.
2. Drücken Sie die Taste mit dem Namen der neu zu verwendeten Farbe.
Die Auswahl wird sofort zugeordnet und aktiviert.
Festlegen eines neuen Zeitbereichs „Time Range“:
Die Wahl eines neuen Zeitbereichs löscht die aktuelle Trenddarstellung aller
Parameter und startet die Aufzeichnung ihres Zeitverlaufs neu.
1. Drücken Sie die Taste [„h“] in der Kopfzeile.
2. Wählen Sie den gewünschten Zeitbereich.
t Die Zeitskala unten im Arbeitsbereich ändert sich automatisch.
t Für alle Parameter wird der Verlauf innerhalb des neuen Zeitbereichs angezeigt.
88
Hauptfunktion „Trend“
10. Hauptfunktion
„Calibration“
(Kalibrierung)
10.1 Allgemeine Hinweise
10. Hauptfunktion „Calibration“
(Kalibrierung)
In der Hauptfunktion Kalibrierung („Calibration“) sind alle im Routinebetrieb
erforderlichen Kalibrierfunktionen ausführbar.
Nach Drücken der Hauptfunktionstaste „Calibration“ öffnet der Kalibrierbildschirm.
Auswählbare Funktionstasten zeigen den Status der damit verbundenen
Kalibrierfunktionen und öffnen das zugehörige Untermenü zur Durchführung
der Kalibrierroutine:
–
–
–
–
Kalibrierroutinen für Sonden: z. B. pH, pO2, Trübung
Sondenfunktionsprüfung: z. B. REDOX
Kalibrierung Pumpendosierzähler: z. B. Acid, Base, Substrat
Kalibrierung Gasdosierzähler: z. B. N2, O2, CO2
Bedienhinweise zu einzelnen Schritten und erforderlichen Eingaben am Display
führen durch die Menüs. Das DCU-System korrigiert die (von den Eingaben)
betroffenen Prozessgrößen laufend während des Betriebes über die beim Kalibriervorgang ermittelten Parameter.
Kalibrierparameter bleiben bei Abschalten des DCU-Systems gespeichert.
Nach Wiedereinschalten verwendet das DCU-System die gespeicherten Kenngrößen
so lange für die Berechnung der Prozessgrößen, bis eine weitere Kalibrierung erfolgt.
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
89
Bei Einsatz mehrerer pH und pO2 Sonden für parallele Messungen kann
die Kalibrierung der als Einzel oder Gruppenkalibrierung durchgeführt werden.
Beispielsweise ist in Konfigurationen des BIOSTAT® Qplus die Gruppenkalibrierung von
1 … 3 Sonden möglich, wenn die Auswahl der Gruppenkalibrierung in der
Detailansicht „A“ … ist erfolgt. Bei Auswahl in der „All“ Ansicht ist die Kalibrierung
von 1 … 6 Sonden möglich.
Die Anzahl gleichzeitig kalibrierbarer Sonden kann unterschiedlich sein und
von der Konfiguration bzw. dem kontrollierten Endgerät abhängen.
10.2 pH-Kalibrierung
Die pH-Elektrode wird mit Pufferlösungen über eine Zweipunkt-Kalibrierung
kalibriert. Dies ermittelt die „Nullpunktabweichung“ und „Steilheit“.
Bei der pH-Messung berechnet das System den pH-Wert nach der [t NernstGleichung] aus der Elektrodenspannung, unter Berücksichtigung von Nullpunktabweichung, Steilheit und Temperatur. Beim Kalibrieren können Sie die
Bezugstemperatur manuell eingeben, bei der pH-Messung erfolgt die Temperaturkompensation automatisch über den Temperaturmesswert im Bioreaktor.
Sie kalibrieren die Elektrode vor Einbau im Kulturgefäß. Der Elektroden-Nullpunkt
kann sich durch die Sterilisation verschieben. Um die pH-Elektrode nachzukalibrieren,
können Sie den pH-Wert extern in einer Probe aus dem Prozess messen und im
Kalibriermenü eingeben. Die Kalibrierfunktion vergleicht den online gemessenen
pH-Wert mit dem extern bestimmten, berechnet die resultierende Nullpunktverschiebung und zeigt den korrigierten Prozesswert an.
Das Bedienbild für die pH-Elektrode zeigt neben dem pH-Wert auch die Messkettenspannung der Elektrode sowie die Elektrodenparameter „Nullpunktverschiebung“
und „Steilheit“ an. Damit können Sie auf einfache Weise die Funktionsfähigkeit der
pH-Elektrode überprüfen.
Da die Hitzeeinwirkung und Reaktionen mit Bestandteilen des Kulturmediums
während der Sterilisation die messtechnischen Eigenschaften der pH-Elektrode
beeinträchtigen können, prüfen und kalibrieren Sie die Elektrode regelmäßig
vor jedem Einsatz.
90
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
10.2.1 Einzelkalibrierung
pH_1
Feld
Funktion, erforderliche Eingabe
Single Calibrate
Kalibrieren einer pH-Elektroden
Group Calibrate
Gleichzeitiges Kalibrieren mehrer pH-Elektroden
Ablauf der Kalibrierung:
1. Drücken Sie den Touchkey der zu kalibrienden Sonde.
2. Drücken Sie den Touchkey [„Single Calibrate“].
3. Folgen Sie den Anweisungen des Bedienmenüs.
4. Starten Sie die Kalibrierung mit [„ok“].
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
91
Feld
10.2.2 Gruppenkalibrierung pH_1
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
Mode
Messung, Kalibrieren, Rekalibrieren
Measure
Umschalten auf pH-Messung nach Ablauf der
Kalibrierroutine
Calibrate
Starten der Kalibrierroutine
Re-Calibrate
Starten der Nachkalibrierung
Calibrate Zero
Nullpunktkalibrierung als Einzelschritt
Calibrate Slope
Steilheitskalibrierung als Einzelschritt
pH
pH
pH-Messwert bzw. Eingabe des pH der externen
Probe beim Nachkalibrieren
Electrode
mV
Messkettenspannung (Rohsignal)
TEMP_A1
°C
Temperatur für Temperaturkompensation
Zero
mV
Anzeige der Nullpunktverschiebung
Slope
mV/pH
Anzeige der Steilheit
manual
manuell-Mode
auto
auto-Mode
Die Gruppenkalibrierung ist möglich wenn mehrere pH-Elektroden gleichzeitig
eingesetzt werden sollen (bei Bioreaktoren mit mehreren Untereinheiten, z. B. mehrere Messstellen in einem Kulturgefäß bzw. mehrere Kulturgefäße).
1. Zur Gruppenkalibrierung der pH-Elektroden wählen Sie [„Group Calibrate“]
im Auswahlmenü „Calibration“.
92
Feld
Funktion, erforderliche Eingabe
Single Calibrate
Einzelkalibrieren einer pH-Elektrode
Group Calibrate
Gleichzeitiges kalibrieren mehrer pH-Elektroden
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
2. Drücken Sie die Funktionstaste bei „Mode:“, sie zeigt [„Inactive“] beim ersten
Kalibrieren bzw. [„Measure“] im laufenden Prozess.
3. Folgen Sie den Anweisungen des Bedienmenüs.
Feld
Wert
Mode
Funktion, erforderliche Eingabe
Messung, Kalibrieren, Rekalibrieren
pH
pH
pH-Messwertanzeige bzw. Eingabe des pH der
externen Probe beim Nachkalibrieren
Electrode
mV
Messkettenspannung (Rohsignal)
Temp
°C
Temperaturwert für Temperaturkompensation
Zero
mV
Anzeige der Nullpunktverschiebung
Slope
mV/pH
Anzeige der Steilheit
Measure
Umschalten auf pH-Messung nach Ablauf der
Kalibrierroutine
Calibrate
Starten der Kalibrierroutine
Calibrate Zero
Nullpunktkalibrierung als Einzelschritt
Calibrate Slope
Steilheitskalibrierung als Einzelschritt
Manual
Manuell-Mode
Auto
Auto-Mode
4. Starten Sie die Kalibrierung mit [„ok“].
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
93
10.2.3 Nachkalibrierung
Zum Nachkalibrieren einer pH-Elektrode wählen Sie im Auswahlmenü „Calibration“
die Funktion [„Single Calibrate“].
Mit den nachfolgenden Bedienschritten können Sie die Kalibrierung der
pH-Elektrode nach einer Sterilisation oder während des Prozesses an evtl. geänderte
Messeigenschaften anpassen:
1. Messen Sie den pH-Wert in einer aktuellen Probe aus dem Prozess.
Verwenden Sie eine präzise, sorgfältig kalibrierte externe Messeinrichtung.
2. Drücken Sie die Taste [„Measure“] der zu kalibrierenden pH-Sonde.
3. Drücken Sie den Touchkey [„Single Calibrate“].
4. Folgen Sie den Anweisungen des Bedienmenüs.
5. Starten Sie die Kalibrierung mit [„ok“].
– Das DCU-System ermittelt die Nullpunktverschiebung und zeigt den
korrigierten pH-Wert an.
94
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
10.2.4 Besondere
Hinweise
– Verwenden Sie möglichst Pufferlösungen des Elektrodenherstellers, wie im
Lieferumfang der pH-Elektrode enthalten. Informationen zur Nachbestellung
erhalten Sie auf Anfrage.
– Soweit bekannt und im Prozess möglich, können Sie die Werte für „Nullpunktverschiebung“ und „Steilheit“ auch direkt in die entsprechenden Felder eingeben.
– Die Lebensdauer der Elektrode ist begrenzt, sie hängt ab von den Einsatz- und
Betriebsbedingungen im Prozess. Die pH-Elektrode sollte gewartet und ggf. ersetzt
werden, wann immer die Funktionsprüfung und Kalibrierung auf eine Fehlfunktion
hinweisen.
– Die pH-Elektrode muss gewartet oder ersetzt werden, wenn diese Werte außerhalb
des angegebenen Bereiches liegen:
– Nullpunktverschiebung (Zero) außerhalb –30 … +30 mV oder
– Steilheit (Slope) außerhalb des Bereiches1 56 … 59 mV/pH.
– Abhängig vom Typ und Aufbau der gelieferten Elektrode, können Menüs,
Ablauf und Bedienung der Kalibrierfunktion von den hier gemachten Angaben
abweichen. Beachten Sie die Hinweise in den Konfigurationsunterlagen oder
in der Funktionsspezifikation des Bioreaktors, sofern verfügbar.
10.3 pO2-Kalibrierung
Die Kalibrierung der pO2-Elektrode basiert auf einer Zweipunktkalibrierung.
Kalibriert wird in „%-Sauerstoffsättigung“. Die Kalibrierung ermittelt die Elektrodenparameter „Nullstrom“ („Zero“) und „Steilheit“ („Slope“). Bezugsgröße für „Zero“ ist
das sauerstofffreie Medium im Kulturgefäß. Mit Luft gesättigtes Medium kann als
„100 % gesättigt“ definiert werden und Grundlage für die Ermittlung des „Slope“ sein.
Da Sie die Elektrode nach der Sterilisation kalibrieren, werden Änderungen
der Messeigenschaften, die sich durch Hitzeeinwirkung oder Medieneinflüsse bei
der Sterilisation ergeben können, berücksichtigt.
– Bei autoklavierten Kulturgefäßen entgast das Kulturmedium durch die Hitzeeinwirkung und ist nahezu sauerstofffrei. Wenn die mögliche Genauigkeit ausreicht,
können Sie den nach dem Autoklavieren messbaren Elektrodenstrom als Nullpunkt-Referenz verwenden.
Falls Sie unter reproduzierbaren Bedingungen kalibrieren wollen, können Sie das
Medium mit sauerstofffreiem Stickstoff begasen, um noch gelösten Restsauerstoff
zu verdrängen, und dann den Nullstrom messen.
– Bei in-situ sterilisierten Bioreaktoren können Sie den Nullstrom während der
Kesselsterilisation, vor Begasen des Mediums mit Luft oder sauerstoffhaltigem
Gas, messen und als Nullpunkt bestätigen.
– Die Elektrodensteilheit „Slope“ messen Sie bei Sättigung, nach Begasen
des Mediums mit Luft (bzw. einem technischen Gasgemisch), unter den Betriebsbedingungen des Prozesses.
– Das DCU-System berechnet den pO2-Wert aus Nullpunktstrom, Steilheit und
Temperatur.
1
Abhängig von Bauweise und Hersteller der Elektrode können die Grenzwerte
abweichen, beachten Sie die Herstellerunterlagen.
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
95
Das Bedienbild für die Kalibrierung der pO2-Elektrode entspricht dem der
pH-Kalibrierung. Beachten Sie die Beschreibung zur pH-Kalibrierung (t siehe Kap.
10.2) in diesem Handbuch oder das Bedienbild zur pO2-Kalibrierung an Ihrem DCUSystem. Das Bedienbild zeigt neben der „pO2-Sättigung“ auch den aktuellen Elektrodenstrom sowie den „Nullstrom“ und die „Steilheit“ mit den Kalibrierbedingungen.
Dies ermöglicht eine einfache Funktionskontrolle der Elektrode.
10.3.1 Kalibrieren
10.3.1.1 Nullpunkt-Kalibrierung
1. Vor dem Start der Nullpunkt-Kalibrierung:
– begasen Sie das Kulturmedium noch nicht mit Luft oder sauerstoffhaltigem
Gas (nach Entnahme aus dem Autoklaven).
– begasen Sie das Kulturmedium mit Stickstoff, bis der gelöste Sauerstoff
verdrängt ist.
– lassen Sie die in-situ-Sterilisation ablaufen
2. Starten Sie die Kalibrierfunktion. Bei Mehrfach-Bioreaktoren können Sie
[„Singl Calibrate“] oder [„Goup Calibrate“] wählen.
Feld
Funktion, erforderliche Eingabe
Single Calibrate
Einzelkalibrieren einer pO2-Elektrode
Group Calibrate
Gleichzeitiges Kalibrieren mehrer pO2-Elektroden
3. Beobachten die Messwertanzeige. Sobald die Anzeige für den pO2 nahe 0 % stabil
ist und einen Nullstrom im Bereich 0 – 10 nA zeigt, kalibrieren Sie den Nullpunkt.
4. Folgen Sie den Anweisungen im Kalibriermenü.
96
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
10.3.1.2 SteilheitsKalibrierung
1. Stellen Sie die Rührwerksdrehzahl, Temperatur und ggf. den Druck für den
Prozess ein. Begasen Sie das Kulturmedium mit dem vorgesehenen Gasgemisch
oder z. B. mit Luft, bis Sauerstoffsättigung erreicht ist.
2. Starten Sie wieder die Kalibrierfunktion. Bei Mehrfach-Bioreaktoren wählen
Sie [„Single Calibrate“] oder [„Goup Calibrate“].
Feld
Funktion, erforderliche Eingabe
Single Calibrate
Einzelkalibrieren einer pO2-Elektrode
Group Calibrate
Gleichzeitiges Kalibrieren mehrer pO2-Elektroden
3. Beobachten die Messwertanzeige. Sobald der Messwert für den
Elektrodenstrom nahe 60 nA stabil ist, kalibrieren Sie die Steilheit „Slope“.
Folgen Sie den Hinweisen im Menü.
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
97
10.3.2 Parallelkalibrierung pO2
1. Bei Konfigurationen für mehrere pO2-Messstellen wählen Sie im Menü
„Calibration“ den Touchkey [„Goup Calibrate“] zur parallelen Kalibrierung aller
pO2-Elektroden.
2. Drücken Sie den [„Measure“] der zu kalibrierenden Sonde.
Feld
Funktion, erforderliche Eingabe
Single Calibrate
Einzelkalibrieren einer pO2-Elektrode
Group Calibrate
Gleichzeitiges Kalibrieren mehrer pO2-Elektroden
3. Drücken Sie den Touchkey [„Goup Calibrate“].
98
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
4. Folgen Sie den Anweisungen des Bedienmenüs.
5. Starten Sie die Kalibrierung mit [„ok“].
10.3.3 Besondere
Hinweise
– Vor dem ersten Einsatz oder wenn die pO2-Elektrode länger als 5 … 10 Min. von
der Spannungsversorgung (Messverstärker) getrennt wurde, muss sie polarisiert
werden. Das Polarisieren dauert bis zu 6 h (weniger Zeit, wenn die Elektrode nur
einige Minuten vom Messverstärker getrennt war).
Beachten Sie die Hinweise des Elektrodenherstellers.
– Falls erforderlich, können Sie die Werte für Nullpunktverschiebung und Steilheit
direkt in den zugehörigen Feldern im Menü eingeben.
– Die pO2-Elektrode muss gewartet werden, wenn:
– die Nullpunktanzeige (ZERO: …) nicht im Bereich 0 … +10 nA liegt,
– der Elektrodenstrom bei maximaler Begasung mit Luft unter 30 nA liegt.
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
99
10.4 TrübungKalibrierung
Die Kalibrierung der Trübungsmesssonde ermittelt den Elektrodenparameter
„Nullpunktverschiebung“ mit einer Einpunktkalibrierung.
Das System berechnet den Trübungsmesswert als Mittelwert über einen
definierbaren Messzeitraum in Absorbtionseinheiten (AU), unter Berücksichtigung
der Nullpunktabweichung und in Abhängigkeit vom Dämpfungsfaktor.
Um stabile Prozesswerte zu erhalten, können Sie DAMP in 4 Stufen wählen.
Das Bedienbild für die Trübungs-Elektrode zeigt neben dem Absorbierungseinheiten
(AU) auch direkt das Elektrodenrohsignal in [%] sowie die „Nullpunktverschiebung“
für „0 AU“ an. Damit können Sie auf einfache Weise die Funktion der Trübungssonde
überprüfen.
Bedienbild
100
Feld
Funktion, erforderliche Eingabe
Turbidity
Anzeige des Prozeswertes in [AU]
Electrode
Anzeige des Elektrodenrohsignals in [%]
Zero
Anzeige des Nullpunktanzeige nach kalibrieren in [%]
Damp
Einstellung und Anzeige der Signaldämpfung: 6 s, 12 s, 30 s, 60 s
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
10.4.1 Kalibrierung
1. Halten Sie die Elektrode in die „Nullpunktlösung“
2. Wählen Sie die Hauptfunktion „Calibration“ und drücken die Funktionstaste
[„Measure“].
3. Wählen im Untermenü die Taste [„Calibrate“]
10.4.2 Besondere
Hinweise
– Je nach den Prozesserfordernissen können Sie die Lichtabsorption von partikelund blasenfreiem, in deionisiertem Wasser, in einem geeigneten Puffer oder
im Kulturmedium direkt im Kulturgefäss vor dem Beimpfen und Begasen als
Bezugsgrösse kalibrieren.
10.5 Redox-Kalibrierung
Die Redox-Kalibrierung umfasst eine Funktionsprüfung der Redox-Elektrode
(Messung des Redox-Wertes eines Referenzpuffers).
Hitzeeinwirkung und Reaktionen mit dem Kulturmedium während
der Sterilisation können die Messeigenschaften der Redox-Elektrode beeinträchtigen. Prüfen Sie daher die Elektrode vor jedem Einsatz.
Bedienbild
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
101
10.5.1 Funktionsprüfung
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
REDOX
mV
Anzeige der Messkettenspannung, gemessen
im Referenzpuffer
Electrode
mV
Messkettenspannung der letzten Kalibrierung
Check Buffer
mV
Eingeben: Bezugsspannung des Referenzpuffers
für die aktuelle Temperatur des Referenzpuffers
(Angabe auf der Pufferflasche)
Die Funktionsprüfung der Redox-Elektrode erfolgt vor deren Einbau im Kulturgefäß,
d. h. vor der Sterilisation.
1. Füllen Sie den Referenzpuffer in einen Messbecher und stellen die
Redox-Elektrode hinein.
2. Wählen Sie die Hauptfunktion „Calibration“ und drücken die Funktionstaste
[„Measure“].
3. Drücken Sie [„Check Buffer“] und geben Sie den Referenzwert des Puffers
in [mV] ein, wie auf der Pufferflasche für die aktuelle Temperatur angegeben.
10.5.2 Besondere
Hinweise
102
– Bei Abweichung um mehr als 6 mV (ca. 3 %) muss die Redox-Elektrode
gewartet werden. Beachten Sie dazu die Herstellerangaben in den mit der
Elektrode gelieferten Unterlagen.
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
10.6 Totalizer für
Pumpen und Ventile
Zum Erfassen des Korrekturmittelverbrauchs summiert das DCU-System die
Schaltzeiten von Pumpen oder von Dosierventilen. Es berechnet die Fördervolumina
aus den Schaltzeiten und unter Berücksichtigung der spezifischen Flussraten.
Unbekannte Pumpenförderraten können Sie über die Kalibriermenüs der Pumpen
bzw. Dosierventilen ermitteln, bekannte spezifische Förderraten können Sie in den
Kalibriermenüs direkt eingeben.
Die Kalibrier- und Dosierzählerfunktionen sind für alle Pumpen und Dosierventile
gleich. Daher beschreibt dieser Abschnitt nur die Kalibrierung für eine der
Säurepumpen „AcidT“.
Sie können die Dosierzähler über die Kalibrier-funktion auf Null setzen
(t Mode „Reset“).
Bedienbild
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
ACID_A1
ml
Anzeige der geförderten Flüssigkeitsmenge
– BASE_A1, etc., für Laugepumpe
– FOLET_A1, etc., für AS-Pumpe bzw. Level
Mode
Calibrate
Totalize
Reset
Start der Routine „Calibrate“ oder „Reset“
– nach Ablauf von „Calibrate“ schaltet das System
automatisch auf „Totalize“ um
– Reset setzt Dosierzähler auf Null zurück
Flow
ml/min
Eingabe der spezifischen Pumpenförderrate bzw.
Fluss des Dosierventils, wenn bekannt
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
103
10.6.1 Kalibrieren einer
Pumpe
– Verwenden Sie immer gleichartige Schläuche mit denselben Dimensionen
zum Kalibrieren und zum Fördern der Medien.
1. Legen Sie das Schlauchende vom Pumpeneingang in einen mit Wasser gefüllten
Becher und das Schlauchende vom Pumpenausgang in einen Messbecher, mit dem
Sie das Fördervolumen auslitern können.
2. Füllen Sie zunächst den Schlauch vollständig mit dem Medium. Dazu können
Sie die Pumpe manuell einschalten.
3. Drücken Sie den Touchkey der zu kalibrierenden Säurepumpe.
4. Wählen die Sie den Touchkey für die Betriebsart. Vor der ersten Kalibrierung
zeigt er die Betriebsart „off“. Nach Durchlauf einer Kalibrierung ist er auf „Totalize“
geschaltet.
5. Drücken Sie den Touchkey [„Calibrate“].
6. Starten Sie die Pumpenkalibrierung mit [„ok“]. Das Menü „STOP calibration with
ok“ erscheint. Die Pumpe fördert das Medium.
7. Ist ein ausreichendes Volumen überführt, drücken sie [„ok“].
8. Lesen Sie am Messbecher das Fördervolumen ab und geben es im Untermenü
„ACIDx_T: Volume“ ein.
t Das DCU-System berechnet die Förderrate automatisch aus der intern
registrierten Pumpenlaufzeit und der ermittelten Fördermenge und zeigt sie im
Feld „Flow: x /min“ an.
104
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
10.6.1.1 Aktivierung
des Dosierzählers
– Der Dosierzähler wird nach Beenden der Kalibrierroutine sowie nach Einschalten
des zugehörigen Reglers automatisch aktiviert.
10.6.1.2 Besondere
Hinweise
– Falls die Förderrate der Pumpe bekannt ist, können Sie diese nach Drücken
des Touch keys [„Flow“] direkt eingeben.
1. Drücken Sie den Touchkey [„Flow“].
2. Geben Sie entsprechende Werte über die Tastatur ein.
3. Starten Sie die Pumpenkalibrierung mit [„ok“].
10.6.2 WaagenKalibrierung
Das Gewicht von Bioreaktoren (Inhalt der Kulturgefäße und Vorlagegefäße) kann mit
Wägeplattformen oder Kraftmessdosen gewogen werden.
Erforderliche Tarakorrekturen, z. B. nach einer Umrüstung am Kulturgefäß oder
nachfüllen einer Vorlageflasche, sind im laufenden Betrieb möglich. Dazu ermitteln
Sie das Nettogewicht und passen das Taragewicht an die Gewichtsänderung durch
die veränderte Ausrüstung an.
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
105
Bedienbild
10.6.3 Kalibrieren
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
FWEIGHT
g
Anzeige Nettogewicht (WEIGH = GROSS-TARE)
Tare
g
Anzeige Tariergewicht
Gross
g
Anzeige Bruttogewicht
1. Wählen Sie das Feld „Tara“ für die „Null“-Tarierung
2. Starten Sie den Mode „Hold“ um Gewichtsänderungen zu ermitteln
3. Geben sie die Gewichtsänderung im Feld „Tara“ ein
4. Bestätigen Sie mit [„ok“].
106
Hauptfunktion „Calibration“ (Kalibrierung)
11. Hauptfunktion
„Control Loops“ (Regelkreise)
11.1 Funktionsprinzip
und Ausstattung
11. Hauptfunktion „Control Loops“
(Regelkreise)
Die Regler im DCU-System arbeiten als PID-Regler, Sollwertgeber oder Zweipunktregler und sind an ihre Regelkreise angepasst. Die Reglerausgänge steuern ihre
Stellglieder stetig oder pulsdauer-moduliert an. Es sind einseitige und „Split-Range“
Regelungen realisiert. Bei PID-Reglern kann die Reglerstruktur nach der Regelaufgabe
parametriert werden.
Welche Regler implementiert sind, hängt ab vom System und der ggf. kundenspezifischen Konfiguration. In der DCU-Software sind verfügbar:
Regler
Funktion
Temperatur-Regler „TEMP“
PID-Kaskadenregler mit pulsdauermodulierten Split-Range Ausgängen
für Heizen bzw. Kühlen
Doppelmanteltemperatur-Regler „JTEMP“
Folgeregler Temperatur-Regler
pH-Regler „pH“
PID-Regler mit pulsdauer-modulierten Split-Range-Ausgängen
– steuert die Säurepumpe bzw. CO2-Zugabe und die Laugepumpe an
pO2-Regler „pO2“
PID-Kaskadenregler für Ansteuerung von bis zu 4 Folgereglern:
– Gasfluss-Regler
– Gasdosier-Regler
– Drehzahlregler
– Regler für Substratzufuhr
Gasfluss-Regler
– „GASFL“
– „OVFL“
– „O2FL“
– „N2FL“
– „CO2FL“
Folgeregler oder Sollwertgeber für Massflow Controller
– Gesamtbegasung Sparger
– Gesamtbegasung Overlay
– O2-Begasung
– N2-Begasung
– CO2-Begasung
Gasdosier-Regler
– O2
– N2
– CO2
Folgeregler oder Sollwertgeber Gas-Dosierventil
– Dosierventil O2
– Dosierventil N2
– Dosierventil CO2
kombinierter Antischaum- |
Niveau-Regler „FO/LE“
Puls-Pausen Regler für Zufuhr von Antischaummittel „AFoam“,
umschaltbar für Betrieb als Niveauregler „Level“ (BIOSTAT® Qplus)
Antischaum-Regler „FOAM“
Puls-Pausen Regler für Zufuhr von Antischaummittel „AFoam“
Niveau-Regler „LEVEL“
Puls-Pausen Regler für Niveauregelung „Level“
Substrat-Regler „SUBSA/B“
Sollwertgeber für Dosierpumpen
Gewichtsregler
PID-Regler mit pulsdauer-moduliertem Ausgang für Erntepumpe;
arbeitet mit Gewicht des Kulturgefäßes als Führungsgröße
Gravimetrischer Dosierregler
Sollwertgeber mit analogem Ausgang für Dosierpumpe;
arbeitet mit Gewicht des Substratgefäßes als Führungsgröße
Druck-Regler „PRESS“
PID-Regler mit stetigem Ausgang für Druckregelventil;
– bei Endgeräten mit Druckregelung
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
107
Bei kundenseitig bereits installierten DCU-Systemen können zusätzliche Reglerfunktionen auch nachträglich durch Konfigurationsänderungen implementiert
werden. Darüberhinaus sind mit den softwareseitig verfügbaren Regelblöcken auch
Sonder-Regler konfigurierbar.
Die Regler sind weitestgehend stoßfrei in ihre Betriebsarten schaltbar:
off
Regler abgeschaltet mit definiertem Ausgang
auto
Regler aktiv
manual
manueller Zugriff auf Stellglied
casc
Folgeregler im Kaskadenregelkreis
Im Regler-Bedienbild können Sie Istwert, Betriebsart und Reglerausgang eingeben.
Die Regelbereiche hängen von der Konfiguration ab. Zugriff auf das Parametrierbild
zum Einstellen von PID-Parametern, Ausgangsbegrenzungen und ggf. eines
Todbandes haben Sie über ein Passwort. Im „remote“-Betrieb gibt der Leitrechner
die Sollwerte und Betriebsarten vor.
11.2 Regler-Auswahl
Die Bedienbilder der Regler einer Konfiguration können Sie auf verschiedenen
Wegen erreichen:
– Für die am häufigsten zu bedienenden Regler über den Hauptbildschirm
„Main“ sowie über den Hauptbildschirm „Controller“, jeweils in der Ansicht „All“.
– Für weitere, häufig zu bedienende Regler über den Hauptbildschirm „Main“
in den Detailansichten der Einheiten „A“… .
– Für alle Regler über den Hauptbildschirm „Controller“ in den Detailansichten
der Einheiten „A“… .
11.3 Regler-Bedienung
allgemein
108
Die Bedienung der Regler ist weitestgehend einheitlich. Sie umfasst die Einstellung
der Sollwerte und Alarmgrenzen sowie die Auswahl der Reglerbetriebsart.
Die Zuordnung des Reglerausgangs, wenn ein Regler mehrere Ausgänge ansteuern
kann, und Reglereinstellungen, die im Routinebetrieb nicht erforderlich sind,
erfolgen über die Parametrierfunktionen, die über Passwort zugänglich sind.
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
Bedienbild (Beispiel Temperaturregler)
Feld
Anzeige
Funktion, erforderliche Eingabe
Funktionstaste
[Mode]
Eingabe der Regler-Betriebsart
off
Regler und Folgeregler abgeschaltet
auto
Regler eingeschaltet, Folgeregler in Betriebsart
„cascade“
manual
manueller Zugriff auf Reglerausgang
TEMP_A1
[PV]
Istwert des Prozesswertes in seiner physik.
Einheit, z. B. [degC] für Temperatur,
[rpm] für Drehzahl, [pH] für pH-Wert, etc.
Setpoint
[PV]
Sollwert des Prozesswertes in der physik. Einheit,
z. B. [°C] für Temperatur
Out
%
Anzeige Reglerausgang
Alarms Param.
Eingabe der Alarmlimits (High, Low) und
Alarmstatus (enabled, disabled)
Funktionstaste
Zugriff auf Reglerparameter sowie bei
Kaskadenreglern die Auswahl der Folgeregler
mit Passwort
ok
Eingaben bestätigen mit „ok“
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
109
11.4 Regler-Parametrierung allgemein
Zur optimalen Anpassung der Regler an die Regelstrecken des kontrollierten Gerätes
können Sie die Parameter der einzelnen Regler über die Parametrierbilder ändern:
Feld
Anzeige
Funktion, erforderliche Eingabe
MIN, MAX
:
Minimale und maximale Ausgangsbegrenzung
für den Reglerausgang
DEADB
:
Totzoneneinstellung (nur PID-Regler)
XP, TI, TD
:
PID-Parameter (nur PID-Regler)
Parametrierbilder sind nach Anwahl des Feldes „Controller Parameter“ im Reglerbedienbild und Passworteingabe zugänglich. DCU-Systeme sind im Lieferzustand mit
Reglerparametern für den jeweiligen Bioreaktor konfiguriert, die einen stabilen
Betrieb der Regelungen gewährleisten. Werksseitig eingestellte Parameter können
Sie den kundenspezifischen Konfigurationsunterlagen entnehmen.
Eine Änderung der Reglerparameter ist in der Regel nicht erforderlich. Ausnahmen
sind Regelstrecken, deren Verhalten stark vom Prozess beeinflusst wird, z. B. die
pH und pO2-Regelung.
11.4.1 Ausgangsbegrenzungen
Sie können den Reglerausgang für Sollwertgeber und PID-Regler nach unten
(MIN) und oben (MAX) begrenzen. Hierdurch können Sie ungewollte, große
Stellgliedansteuerungen vermeiden bzw. bei Kaskadenreglungen den Sollwert
für den Folgeregler limitieren.
– Die Eingabe der Begrenzungen erfolgt in den Feldern MIN (Minimalbegrenzung)
und MAX (Maximalbegrenzung). Die Einstellung erfolgt relativ zum gesamten
Reglerbereich in [%].
– Zur vollen Aussteuerung des Reglerausganges gelten diese Grenzen:
– einseitiger Regler-Ausgang: MIN = 0 %, MAX = 100 %
– splitrange Reglerausgang: MIN = -100 %, MAX = 100 %
110
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
11.4.2 Totzone
Für PID-Regler kann eine Totzone eingestellt werden. Bleibt die Regelabweichung
innerhalb dieser Totzone, hält der Reglerausgang einen konstanten Wert bzw. wird
auf Null gesetzt (pH-Regler). Die Totzone ermöglicht bei stochastisch schwankenden
Istwerten einen stabileren Betrieb der Reglung bei minimierten Stellgliedbewegungen.
Bei Reglern mit Splitrange-Ausgängen verhindert dies ein Pendeln des Regelerausganges (z. B. ständig wechselnde Säure- | Lauge-Dosierung beim pH-Regler).
– Die Totzone wird im Feld DEADB angezeigt bzw. im zugehörigen Untermenü
eingestellt.
Beispiel für pH-Regler
Eingestellte Totzone: ± 0,1 pH
Eingestellter Sollwert: 6,0 pH
– Die Regelung ist inaktiv bei Istwerten zwischen 5,9 pH und 6,1 pH.
11.4.3 Menübild Reglerparametrierung
Menübild Reglerparametrierung am Beispiel „pH-Regler“
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
MIN
%
Minimale Ausgangsbegrenzung, entsprechend
dem minimalen Sollwert für den Folgeregler
(0 – 100 % = Messbereich Prozesswert)
MAX
%
Maximale Ausgangsbegrenzung, , entsprechend
dem maximalen Sollwert für den Folgeregler
(0 – 100 % = Messbereich Prozesswert)
DEADB
[PV]
Totzone in der Einheit des Prozesswertes
XP
%
Proportionalbereich in [%] der Messbereichsspanne (100 % = max. Messbereich Prozesswert)
TI
sec
Eingabe der Nachstellzeit
TD
sec
Eingabe der Vorhaltzeit
OUT
Reglerausgang 1
OUT2
Reglerausgang 2
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
111
11.4.4 PID-Parameter
Die PID-Regler können über die PID-Parameter Xp, TI und TD optimiert werden.
Die implementierten digitalen Regler arbeiten nach dem Stellungsalgorithmus.
Sie gestatten Strukturumschaltungen (P, PI, PD, PID) und Parameteränderungen
im laufenden Betrieb.
XP
:
Proportionalbereich in [%] vom Messbereich
(P-Anteil)
TI
:
Nachstellzeit in Sekunden (I-Anteil)
TD
:
Vorhaltzeit in Sekunden (D-Anteil)
– Die Reglerstruktur kann durch Nullsetzen einzelner PID-Parameter eingestellt
werden:
11.4.5 PID-Regler
Optimierung
P-Regler
:
y TI = 0, TD = 0
PI-Regler
:
y TD = 0
PD-Regler
:
y TI = 0
PID-Regler
:
alle PID-Parameter definiert
Zur optimalen Anpassung eines PID-Reglers an die Regelstrecke werden Kenntnisse
in der Regelungstheorie vorausgesetzt, bzw. können praxiserprobte Einstellregeln
(z. B. Ziegler Nichols) der einschlägigen Literatur entnommen werden. Als grobe
Richtlinien gelten:
– Schalten Sie den D-Anteil (TD) nur bei relativ stabilen Istwerten. Bei stochastisch
schwankenden Istwerten ändert sich der Reglerausgang durch den D-Anteil schnell
und stark, was zu einer unstabilen Regelung führt.
– Das Verhältnis TI : TD sollte in der Regel etwa 4 : 1 betragen.
– Periodischen Schwingungen des Regelkreises können Sie so entgegenwirken durch
vergrößern von Xp bzw. TI | TD.
– Bei zu langsamen Einregeln nach Sollwertsprüngen bzw. bei Istwert-Drift, können
Sie Xp bzw. TI | TD verkleinern.
11.5 Temperaturregler
Die Temperaturregelung arbeitet als Kaskadenregelung. Der TEMP-Regler verwendet
die im Medienraum des Kulturgefäßes gemessene Temperatur als Führungsgröße und
arbeitet auf den Folgeregler JTEMP. Abhängig vom Temperiersystem steuert dessen
Ausgang die zugeordneten Stellglieder über pulsdauermodulierte bzw. stetige Ausgänge im Splitrange-Betrieb an. Stellglieder können sein:
– elektrische Heizungen im Temperierkreislauf;
elektrische Heizmanschetten oder Heizmatten;
Ventile der Dampfzufuhr dampfbeheizter Wärmetauscher
– Ventile der Kühlwasserzufuhr(en)
112
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
Der Führungsregler schaltet die Reglerstruktur von „PD“ (Anfahrzustand) bei
Annäherung an den Sollwert auf „PID“ und verhindert so ein Überschwingen.
In Temperierkreisläufen z. B. von Bioreaktoren schaltet ein Digitalausgang
bei ausgeschaltetem Temperaturregler auch die Umwälzpumpe sowie ggf. den
Heizungsschütz ab.
Die Temperatur-Kaskadenregelung bedienen Sie über die Bedienbilder des Führungsreglers (TEMP). Sollwerte und Betriebsarten ändern Sie nur am Führungsregler (TEMP).
Alle Operationen des Folgereglers (JTEMP) werden automatisch ausgelöst.
Bedienbilder
Führungsregler TEMP
– Hinweise zu den Feldern, Werteinträgen und Eingaben finden Sie im
t Abschnitt 11.3 „Regler-Bedienung allgemein“.
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
113
Folgeregler JTEMP
11.5.1 Bedienung
– Für die routinemäßige Einstellung von Sollwert und Betriebsart müssen Sie
lediglich den Führungsregler (TEMP) bedienen. Direkte manuelle Einstellungen
für Heizung und Kühlung sind am Folgeregler (JTEMP) in Betriebsart „manual“
vorzunehmen.
– Für Testzwecke kann die Kaskadenregelung aufgetrennt und am Folgeregler
(JTEMP) in Betriebsart „auto“ ein Sollwert für das Stellglied vorgegeben werden.
11.5.2 Besondere
Hinweise
– In Betriebsart „auto“ des Führungsreglers schaltet der Folgeregler automatisch
in Betriebsart „cascade“. Bei „off“ des Führungsreglers ist auch der Folgeregler
automatisch „off“.
– Bei bestimmten Systemen muss über die Ausgangsbegrenzung „MAX“ des
Führungsreglers eine Sollwertbegrenzung für den Folgeregler parametriert sein.
Beispiele:
– Für den sicheren Betrieb erforderliche Ausgangsbegrenzungen sind in der
Systemkonfiguration festgelegt. Davon abweichende benutzerdefinierte
Ausgangsbegrenzungen müssen nach einem System-Reset wieder eingestellt
werden.
Beachten Sie die zulässigen Maximaltemperaturen der Baugruppen
und Armaturen, mit denen der Bioreaktor ausgestattet ist.
114
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
11.6 Drehzahlregler
Die DCU-Drehzahlregelfunktion arbeitet als Sollwertgeber für einen externen Motorregler, der die Drehzahl des Rührermotors regelt. Bedienereingaben, die Ausgabe des
analogen Sollwertsignals für den Motorregler sowie die Anzeige des Drehzahl-Signals
aus dem Regler erfolgen am DCU-System.
Bei ausgeschalteter Drehzahlreglerfunktion schaltet ein zusätzlicher Digitalausgang
auch den Antriebsschütz. Ist ein pO2-Regler vorhanden, kann die Drehzahlregelfunktion als Folgeregler im pO2-Kaskadenregelkreis geschaltet werden.
Bedienbild
– Hinweise zu den Feldern, Werteinträgen und den Eingaben finden Sie im
t Abschnitt 11.3 „Regler-Bedienung allgemein“.
11.6.1 Besondere
Hinweise
– Bei Eingabe der MIN | MAX-Ausgangsbegrenzungen bzw. bei direkter Eingabe
im Feld OUT muss der für bestimmte Systeme zulässige Drehzahlregelbereich
berücksichtigt werden.
Beispiel:
bei MIN | MAX 0 … 100 % für Drehzahlbereich 0 … 2000 rpm muss
für 0 … 1500 rpm bei OUT ein Wert von MAX: 75 % eingestellt werden.
Abhängig vom Reaktortyp, Kulturgefäßgröße und -ausstattung darf oft
nur eine bestimmte Drehzahl erreicht werden. Höhere Drehzahlen können den
Gefäßaufbau instabil machen oder Einbauten, z. B. ein Schlauchbegasungssystem, beschädigen.
Beachten Sie die zulässige maximale Drehzahl Ihres Rührermotors für Ihren
Bioreaktor (t Angaben zum implementierten Regelbereich in den Konfigurationsunterlagen des DCU-Systems).
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
115
Ist die MIN | MAX Einstellung nach einem System-Reset geändert, müssen
Sie diese wieder auf den für den Bioreaktor zulässigen Bereich begrenzen!
– Für den Betrieb als Folgeregler bei der pO2-Kaskadenregelung geben Sie über
die MIN | MAX-Ausgangsbegrenzungen die Grunddrehzahl bzw. max. zulässige
Drehzahl ein.
11.7 Gasfluss-Regler
Die Gasfluss-Reglerfunktion des DCU-Systems arbeitet als Sollwertgeber auf einen
Massflow-Controller. Sie steuert diesen mit einem analogen Sollwertsignal an.
Im Reglermenü erfolgen alle Bedienereingaben sowie die Anzeige des Messsignals für
die Begasungsrate aus dem Massflow-Controller. In Verbindung mit der pO2-Regelung
kann der Gasfluss-Regler als Folgeregler im pO2-Kaskadenregelkreis geschaltet
werden.
Bedienbild
– Hinweise zu den Feldern, Werteinträgen und Eingaben finden Sie im t Abschnitt
11.3 „Regler-Bedienung allgemein“.
116
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
11.7.1 Bedienhinweise
– Bei Eingabe der MIN | MAX-Ausgangsbegrenzungen bzw. bei direkter Eingabe
im Feld OUT muss der jeweilige Messbereich für die Begasungsrate berücksichtigt
werden. Beispiele:
– Bioreaktor mit Kulturgefäß 2 L: 0 … 100 % = 0 ... 3 l/min
(entsprechend 1,5 vvm)
– Bioreaktor mit Kessel 10 L: 0 … 100 % = 0 ... 20 l/min (entsprechend 2 vvm).
Beachten Sie die Spezifikation Ihres Bioreaktors (bzw. die Konfigurationsunterlagen Ihres DCU-Systems) zum implementierten Mess- | Regelbereich der
Begasungsraten.
Bei aktivem Druckregler und Betrieb des Bioreaktors mit Überdruck kann durch
den Gegendruck die maximale Begasungsrate evtl. nicht mehr erreicht werden.
11.7.2 Besondere
Hinweise
– Über die MIN | MAX-Ausgangsbegrenzungen geben Sie die Grund-Begasungsrate
ein. Wenn der Begasungsrate-Regler als Folgeregler in der pO2-Kaskadenregelung
arbeitet, können Sie die maximal zulässige Begasungsrate eingeben.
– Bei Standard-Bioreaktoren schließt das Regelventil im externen MassflowController, wenn der Begasungsrate-Regler abgeschaltet wird.
11.8 pH-Regler
Die pH-Regelung arbeitet normalerweise mit PID-Regelcharakteristik. Sie steuert die
Korrekturmittelpumpen bzw. Dosierventile für Säure und Lauge im Splitrange-Betrieb
über zwei pulsdauermodulierte Ausgänge an. Dies ermöglicht eine beidseitige
Regelung.
– Der negative Reglerausgang arbeitet auf die Säurepumpe (bzw. auf das Ventil
für CO2). Der positive Ausgang arbeitet auf die Laugepumpe.
– Der pH-Regler aktiviert die Steuersignale erst dann, wenn die Regelabweichung
außerhalb parametrierbarer Totzonen liegt. Dies verhindert unnötige Säure- |
Lauge-Dosierungen.
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
117
Bedienbild
– Hinweise zu den Anzeigen, Werteinträgen und Eingaben finden Sie im t Abschnitt
11.3 „Regler-Bedienung“ allgemein.
11.8.1 Bedienhinweise
Im pH-Rgler kann eine Totzone DEADB euingegeben werden.
Eingestellte Totzone: ± 0,1 pH
Eingestellter Sollwert: 6,0 pH
– Die Regelung ist inaktiv bei Istwerten zwischen 5,9 pH und 6,1 pH.
11.8.2 pH-Regelung
durch Zufuhr von CO2
Bei Zellkulturausführungen kann ein CO2-Ventil oder ein CO2-Massflow Controller
anstelle der Säurepumpe als Stellglied der pH-Regelung arbeiten.
11.8.3 Besondere
Hinweise
– Der Ausgang „OUT“ des pH-Reglers steuert normalerweise die Säurepumpe
mit negativem Ausgangssignal (0 … –100 %) an.
Nach Umschalten auf „CO2“ steuert der Ausgang das CO2-Ventil an, um CO2 in die
Gaszufuhr einzuleiten).
– Der Reglerausgang „OUT2“ steuert normalerweise die Laugepumpe „BASE_2“ mit
dem positiven Ausgangssignal an (0 … +100 %) und führt Lauge zu.
– Wenn Säure- oder Laugepumpe nicht für die pH-Regelung benötigt werden,
können sie Substratreglern zugewiesen werden. Dazu muss „Out“ auf die CO2Zufuhr oder „None“ und „Out2“ auf „None“ eingestellt werden.
– Bei Aktivieren der Betriebsarten „auto“ oder „manual“ werden die Dosierzähler
„ACID_T“ | „CO2_T“ und „BASE“ automatisch in die Betriebsart „Totalize“ geschaltet.
118
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
11.9 pO2-Regelungsmethoden
Das DCU-System bietet verschiedene Methoden der pO2-Regelung.
Welche für das kontrollierte Endgerät möglich, erforderlich oder sinnvoll ist, hängt
von der Konfiguration bzw. dem Prozess ab.
– Begasen mit Luft und entweder die Reduktion des Sauerstoffanteils durch
Zudosieren von Stickstoff oder die Anreicherung der Luft mit Sauerstoff.
– Regelung des Gesamtgasflusses über einen Durchflussregler [t PI-Diagramm].
– Beeinflussung der Durchmischung, z. B. durch Regelung der Rührerdrehzahl.
– Beeinflussung des Zellwachstums durch Zufuhr von Substrat.
Die pO2-Regelung arbeitet als Kaskaderegelung. Der Ausgang des pO2-Reglers
(Führungsregler) steuert den Sollwerteingang des Folgereglers an, der dann auf das
Stellglied wirkt (z. B. die Ventile oder MFC für N2 bzw. O2 oder den Rührer).
Damit sind folgende Regelstrategien möglich:
– 1-stufige Regelkaskade, d. h. die pO2-Regelung beeinflusst nur eine der
verfügbaren Stellgrößen
– bis zu 4-stufige Regelkaskade, bei der die pO2-Regelung bis zu 4 Stellgrößen
entsprechend ihrer Priorität beeinflusst.
Im pO2-Regler kann ein Bereich (MIN | MAX) definiert werden, in dem der pO2-Regler
den Sollwert für jeden Folgeregler vorgibt. Bei mehrstufiger Kaskadenregelung
steuert der Ausgang des pO2-Reglers die Folgeregler nach dem Einschalten nacheinander auf diese Weise an:
– Der pO2-Regler wirkt auf den Folgeregler mit der Priorität 1 (Cascade 1) und
gibt dessen Sollwert vor. Der Folgeregler 2 erhält den im pO2-Regler mit „MIN“
definierten Sollwert.
– Erreicht die Sollwertvorgabe des 1. Folgereglers ihr Maximum, schaltet der Ausgang des pO2-Reglers nach einer einstellbaren Verzögerungszeit „Hyst.“ auf den
Sollwerteingang des 2. Folgereglers (Cascade 2) und gibt folgende Sollwerte vor:
– Folgeregler (Cascade) 1: mit definiertem Maximum
– Folgeregler (Cascade) 2: geregelter Ausgang des pO2-Reglers
– Dies setzt sich fort für die anderen Stellglieder entsprechend der festgelegten
Priorität „Cascade #”.
– Sinkt der Sauerstoffbedarf, werden die Regler in umgekehrter Reihenfolge zurückgesetzt.
Durch diese Art der Regelung lässt sich der pO2-Wert im Prozess auch bei beträchtlichen Schwankungen des Sauerstoffbedarfs der Kultur regeln. Um die Regelung
darüberhinaus noch optimal an das Verhalten der Regelstrecke anpassen zu können,
sind die PID-Parameter der Folgeregler unabhängig voneinander parametrierbar.
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
119
Bedienbild pO2-Kaskaden-Regler
– Hinweise zu den Feldern, Werteinträgen und Eingaben finden Sie im t Abschnitt
11.3 „Regler-Bedienung allgemein“.
– Darüber hinaus enthält das Bedienbild folgende Felder und Einträge für
diese Eingaben:
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
Setpoint
% sat
Sollwertvorgabe im Führungsregler
Setpoint
Cascaded
Controller
OUT
120
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
Sollwertvorgabe für Folgeregler in der
Kaskadenregelung, in der Reihenfolge der im
Parametrierbild festgelegten Priorität:
N2_xy
Regler N2-Zufuhr (Dosierventil)
GASFL
Regler für Massflow Controller
O2_xy
Regler O2-Zufuhr (Dosierventil)
STIRR
Drehzahlregler
%
Status der Folgeregler bei sequentieller Kaskadenregelung, mit aktuellem Wert des Reglerausgangs
Parametrierbild pO2-Kaskadenregler
11.9.1 Bedienung
der mehrstufigen
Kaskadenregelung
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
DEADB
%
Eingabe der Totzone
Cascade
[Regler]
Folgereglers mit zugehörigen Parametern.
Minimum
%
Minimale Ausgangsbegrenzung, entsprechend
dem minimalen Sollwert für Folgeregler.
Maximum
%
Maximale Ausgangsbegrenzung, entsprechend
dem maximalen Sollwert für Folgeregler.
XP
%
Proportionalbereich für Folgeregler (PARAM)
bezogen auf die Messbereichsspanne.
TI
sec
Nachstellzeit für Folgeregler (PARAM).
TD
sec
Vorhaltezeit für Folgeregler (PARAM).
Hyst.
m:s
Verzögerungszeit für Umschaltung zwischen
den Folgereglern.
Mode
off | auto
Betriebsart der Folgeregler nach Ausschalten
des pO2 Reglers.
1. Den Folgeregler entsprechend der gewünschten Priorität bei CASCADE auswählen.
2. Die minimale und maximale Regler-Sollwert-Begrenzung für gewählte Folgeregler
jeweils über Ausgangsbegrenzungen MIN, MAX im Parametrierbild des pO2-Reglers
einstellen.
3. Mit Einschalten des pO2-Reglers wird der vom pO2-Regler beeinflusste Folgeregler
mit „active“ angezeigt.
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
121
11.9.2 Besondere
Hinweise
– In den Betriebsarten „auto“ und „profile“ des pO2-Reglers werden die gewählten
Folgeregler automatisch in Betriebsart „cascade“ geschaltet.
– In Betriebsart „off“ des pO2-Reglers werden auch die angewählten Folgeregler
automatisch auf „off“ geschaltet.
– Die Umschaltung von Folgeregler 1 auf die nachfolgenden Regler und umgekehrt
erfolgt erst dann, wenn die jeweilige Ausgangsbegrenzung für die im Feld
„Hyst.“ des Parametrierbildes definierte Zeitspanne über- bzw. unterschritten
wurde. Nach Ablauf dieser Zeit wird die Umschaltbedingung erneut geprüft
und nur umgeschaltet, wenn sie noch erfüllt ist.
– Eine invertierte Regelrichtung für Folgeregler, wie z. B. die Substratregler, kann
über die Invertierung der Sollwertbegrenzung (MIN > MAX) realisiert werden.
– Der Führungsregler pO2 benutzt als Arbeitsbereich immer die MIN | MAXBegrenzungen des jeweiligen Folgereglers.
– Die Differenz zwischen MIN und MAX muss immer >2 % des jeweiligen Messbereiches sein.
11.10 Gasdosier-Regler
Gasdosier-Regler steuern ein Ventil in der Gaszufuhr an und dosiert ein Gas in die
Bagasungslinie. Der Regler arbeitet normalerweise als Folgeregler der pO2- bzw.
pH-Regelung. Er kann bei abgeschalteter pO2-Regelung als Sollwertregler genutzt
werden:
Gasdosier-regler sind je nach Systemkonfiguration als Folgeregler und | oder
Sollwertgeber verfügbar.
Bedienmenü
– Hinweise zu den Feldern, Werteinträgen und Eingaben finden Sie im t Abschnitt
11.3 „Regler-Bedienung allgemein“.
122
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
11.10.1 Bedienhinweise
Um Gasdosier-Regler als Sollwertgeber zu betreiben muss der Führungsregler
abgeschaltet sein. Prüfen Sie seine Betriebsart im Hauptbildschirm „Main“
oder „Controller“ und schalten den „Mode“ des Führungsreglers auf „off“, wenn
er aktiv ist.
1. Wählen Sie die Ansicht „Main“ oder „Controller“ in der Detailansicht „A“… in der
Sie den Gasdosier-Regler einstellen wollen.
2. Wählen Sie die Funktionstaste mit der aktuellen Anzeige des Sollwertes [0.0 %].
Geben Sie den Sollwert im Fenster mit der numerischen Tastatur ein.
Der Sollwert in [%] zeigt das Einschaltverhältnis des Ventils pro Schaltzyklus.
Bei 100 % ist das Ventil ständig offen.
3. Stellen Sie die Alarmgrenzen ein, falls erforderlich, und aktivieren die Alarmüberwachung.
4. Wählen Sie die Funktionstaste für die Betriebsart und wählen die Betriebsart
„Auto“.
5. Aktivieren Sie den Regler durch Drücken von [ok].
11.10.2 Besondere
Hinweise
– Für das Einstellen der Durchflussrate am Schwebekörperdurchflussmesser und
zum Kalibrieren des Dosierzählers (wenn die Kalibrierfunktion in der Konfiguration
enthalten ist) wählen Sie den Sollwert von 100 %. Sauerstoff strömt dann
kontinuierlich in die Luftzufuhr.
– Zur manuellen Gaszufuhr wählen sie den gewünschten Sollwert im Bereich
0 … 100 %.
– Bei Aktivieren der Betriebsart „auto“ des Führungsreglers wird der GasdosierRegler automatisch in Betriebsart „cascade“ geschaltet. Einstellungen im
Gasdosier-Regler sind dann nicht möglich bzw. werden ignoriert.
– Bei Umschalten des Führuingsreglers in Betriebsart „off“ wird der Gasdosier-Regler
zunächst immer auf „off“ geschaltet.
11.11 Gassfluss-Regler
Gasfluss-Regler steuern Massflow Controller im Gasausgang an [t PI-Diagramm],
der es erlaubt, die Kultur mit einem stetig veränderbaren Gesamtgasstrom zu
begasen.
Der Gassflussregler arbeitet normalerweise als Folgeregler. Der Führungsregler
steuert den zugeordneten Massflow Controller mit einem kontinuierlichen Ausgangssignal an.
Der Gasfluss-Regler kann im Führungsregler abgewählt werden. Er steht dann bei
eingeschalteter Kaskadenregelung als Sollwertgeber zur Verfügung.
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
123
Bedienmenü A
Parametriermenü B
Bedien- und Parametriermenü beim Durchflussregler GASFL
124
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
11.11.1 Einstellungen Gasfluss-Regler
Feld
Wert
Funktion, Anzeige, erforderliche Eingabe
Bedienbildschirm [t A]
Funktionstaste
[Mode]
Eingabe der Regler-Betriebsart
[manual]
– manueller Zugriff auf Reglerausgang
[auto]
– automatischer Betrieb, Steuerung mit vorgegebenem Sollwert
[off]
– Regler abgeschaltet, Ausgang in Ruhestellung [t Konfiguration]
XYZ_FL
ccm | lpm
Aktueller Gesamtgasstrom am Durchflussregler
Gasflow Setpoint
ccm | lpm
Sollwert für den Durchflussregler
Zugang zum Parametriermenü über Standard-Passwort [t Anhang]
Out
%
Alarm GASFL
Aktueller Reglerausgang, in „%“ vom maximalen Gesamtgasfluss
Einstellungen für Alarmüberwachung
– HiLim
%
– obere Alarmgrenze
– LoLim
%
– untere Alarmgrenze
– Alarm
state
– Status: Alarmüberwachung aktiv (enabled) oder nicht aktiv (disabled)
Parametrierbildschirm [t B]
Min.
%
Untere Ausgangsgrenze, Einstellbereich 0 … 100 % vom Regelbereich
Max.
%
Obere Ausgangsgrenze, Einstellbereich 0 … 100 % vom Regelbereich
Out
Zuordnung des Reglerausgangs zum Stellglied.
11.11.2 Besondere
Hinweise
– MIN | MAX-Ausgangsbegrenzungen werden in „%“ des Regelbereichs der
Gaszufuhr eingegeben.
Beachten Sie die Angaben zu den [t „Parametereinstellungen im System“
in der t „Konfigurationsdokumentation“].
– Wenn Gassfluss-Regler als Folgeregler im pO2-Kaskadenregelkreis arbeitet,
müssen die Ausgangsbegrenzungen im Parametriermenü des Führungsreglers
eingegeben werden [t Parametriermenü „pO2-Regler“].
– Das Ausschalten des Durchflussreglers GASFL (Wahl von „Mode: off“ und nach
einer Notabschaltung bei unzulässigem Überdruck) schließt das Regelventil im
Massflow Controller.
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
125
11.12 Antischaum- und
Level-Regler „FO/LE“
Als Eingangssignal für den „FO/LE“-Regler dient ein vom Messverstärker, an den
die Antischaum- bzw. Level-Sonde angeschlossen ist, generiertes Grenzwertsignal.
Dieses ist aktiv, solange Schaum oder Medium an der Sonde ansteht.
Die Ansprechempfindlichkeit des Messverstärkers kann im Bedienbild des Reglers
eingestellt werden.
Der Ausgang des Reglers steuert eine Korrekturmittelpumpe an und schaltet diese
bei anstehendem Sondensignal periodisch ein- und aus. Pumpenlauf- und Zykluszeit
für wiederholtes Ein- und Ausschalten können Sie im Regler-Bedienbild eingeben.
Bedienbild
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
Funktionstaste
[Mode]
Eingabe der Regler-Betriebsart
off
– Regler abgeschaltet
auto
– Regler eingeschaltet
manual
– manueller Betrieb Reglerausgang
Cycle
[h:m:s]
Ein- und Auszeit Stellgliedausgang
Zykluszeit in [minuten : sekunden]
Pulse
[h:m:s]
Einzeit Stellgliedausgang
Dosierzeit in [minuten : sekunden]
Sensitivity
Low … high
Ansprechempfindlichkeit der Sonde
Zugang zum Parametriermenü
über Standard-Passwort [t Anhang]
Alarms Param
126
Einstellungen für Alarmüberwachung
– HiLim
%
– obere Alarmgrenze
– LoLim
%
– untere Alarmgrenze
– Alarm
state
Status: Alarmüberwachung aktiv
(„enabled“) oder inktiv („disabled“)
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
11.12.1 Anzeigen
11.12.2 Bedienung
Sondensignal off
Signal on, Ausgang auto – off
Signal on, Ausgang auto – on
Reglerausgang manual – on
1. Stellen Sie Zykluszeit (CYCLE) und Dosierzeit (PULSE) nach den Prozesserfordernissen ein.
2. Wählen Sie für die Ansprechempfindlichkeit „Sensitivity“ der Sonde eine
der Einstellungen [„Low“], [„Medium Low“], [„Medium High“] oder [„High“].
– Um Fehldosierungen durch Leckströme und Sondenbewuchs zu vermeiden,
sollten Sie die Ansprechempfindlichkeit so niedrig wie möglich einstellen.
3. Schalten Sie die Betriebsart „Mode“ auf „auto“.
– In Betriebsart „manual“ ist die Pumpe für Dauerbetrieb ein- („on“) oder
abschaltbar („off“).
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
127
11.12.3 Besondere
Hinweise
– Der Messverstärker besitzt eine Ansprechverzögerung (ca. 5 sec),
um Aktivieren nach Flüssigkeitsspritzern zu vermeiden.
– Das Wählen der Betriebsart „auto“ oder „manual“ aktiviert automatisch
auch den Dosierzähler „FOLE“.
11.13 Gravimetrischer
Dosierregler
Der „Flow-Controller“ ist ein präziser gravimetrischer Dosierregler.
Er wird mit einem Wägesystem und einer analogen Dosierpumpe eingesetzt.
Da der Regelalgorithmus im DCU-System direkt mit dem von der Waage
gemessenen Gewicht arbeitet, ermöglicht der gravimetrische Dosierregler eine
präzise Dosierung über Tage und Wochen.
Bedien- und Parametrierbilder
Parametrierbild des Reglers
Bedienbild des Reglers
– Hinweise zu den Feldern, Werteinträgen und Eingaben finden Sie im
t Abschnitt 11.3 „Regler-Bedienung allgemein“.
11.13.1 Bedienung
Betrieb mit Vorlagengefäss und Flow-Regler:
1. Gefäß füllen, ggf. sterilisieren und auf die Waage stellen.
Die Waage auf Null tarieren.
2. Im DCU-System den Sollwert für den Flow-Regler vorgeben.
3. Die Betriebsart „Mode“ des Flow-Reglers auf „auto“ schalten.
– Eine negative Gewichtsanzeige auf der Waage bzw. an der DCU gibt
die Fördermenge an.
11.13.2 Besondere
Hinweise
– Die Fördermenge der Dosierpumpe beeinflusst wesentlich die Regelstrecke.
Daher muss die Pumpenleistung an den geforderten Fluss angepasst sein.
– Für genaue Dosierung muss der Arbeitsbereich des Reglerausgangs („Out“)
in den Grenzen von 15 … 90 [%] liegen. Sie können dazu den Förderbereich der
Pumpe an den Arbeitsbereich des Reglers anpassen. Sie können Schläuche
mit einem anderen Durchmesser oder eine Pumpenmembran verwenden, die
den gewünschten Förderbereich bieten.
128
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
11.14 Dosierpumpenregler
Zur Zugabe von Nährlösung kann der Dosierpumpen-Regler eine externe, stetig
ansteuerbare Pumpe ansteuern. Die Dosierpumpen-Reglerfunktion arbeitet als
Sollwertgeber und übernimmt die Fernbedienung und die Ausgabe des analogen
Sollwertsignals für die externe Pumpe. Sie übernimmt auch die Anzeige des
Messsignals für die Flussraten, sofern die Pumpe einen Messsignalausgang besitzt.
Bedienbild
– Hinweise zu den Feldern, Werteinträgen und Eingaben finden Sie im t Abschnitt
11.3 „Regler-Bedienung allgemein“.
11.14.1 Besondere
Hinweise
– Für bestimmte Pumpen, z. B. WM 101, WM 323, sind passende Anschlusskabel
verfügbar. Bestellinformationen dazu können Sie auf Anfrage erhalten.
– Pumpen anderer Hersteller können angeschlossen werden, wenn diese einen
externen Sollwerteingang 0 … 10 V, 0/4 … 20 mA haben.
11.15 Prozesswertalarme
Das DCU-System besitzt Grenzwertüberwachungsroutinen, die alle Prozessgrößen
(Messwerte und errechnete Prozesswerte) auf Einhaltung von Alarmgrenzen
(High | Low) überwachen.
High | Low-Alarmgrenzen müssen in den Messbereichsgrenzen liegen. Nach Eingabe
der Alarmgrenzen können Sie die Grenzwertüberwachung für jede Prozessgröße individuell freigeben oder sperren.
Das DCU-System kann bestimmte Prozessausgänge bei Prozesswert-Alarmen über
Verriegelungsfunktionen in den „Shut down“-Zustand schalten.
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
129
Bedienbild
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
Highlimit
[°C]
obere Alarmgrenze in der physikal. Einheit
Lowlimit
[°C]
untere Alarmgrenze in der physikal. Einheit
Alarm
11.15.1 Bedienhinweise
Status für die Alarmüberwachung
disable
Alarmüberwachung High | Low-Alarme gesperrt
enable
Alarmüberwachung High | Low-Alarme aktiv
Alarme werden so angezeigt und können beantwortet werden:
1. Bei Über- bzw. Unterschreiten der Alarmgrenzen blendet sich über dem aktiven
Fenster ein Alarmfenster ein. Es ertönt ein akustisches Signal. In der Kopfzeile der
“.
Hauptmenüs „Main Overview …“ erscheint die Alarmanzeige „
Die Prozesswertanzeige erhält ein rotes Dreieck, z. B. „V“, „W“:
130
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
Alarmmeldung, Beispiel bei Unterschreiten der Alarmgrenze für GASFL.
2. Das Alarmfenster schließt nach Bestätigen des Alarms mit [„Acknowledge“]
oder nach Drücken auf [ X ].
– Bei Bestätigen des Alarms erlischt das Alarmsymbol .
– Nach Drücken auf [ X ] wird der Alarm als „nicht bestätigter Alarm in der
Alarmliste gespeichert und das Alarmsymbol bleibt aktiv
.
3. Sind mehrere Alarme aufgetreten, erscheint nach Schließen des aktiven
Alarmfensters der nächste, noch unbestätigte Alarm.
11.15.2 Besondere
Hinweise
– Das DCU-System zeigt Grenzwertalarme an, solange sich der Prozesswert
außerhalb der Alarmgrenzen befindet.
11.16 Alarme bei
Digitaleingängen
Auch digitale Eingänge können auf Alarmbedingungen abgefragt werden.
Hiermit können Sie z. B. Grenzkontakte, Motorschutzschalter oder Sicherungsautomaten überwachen.
Bei Auftreten des Alarms erscheint eine Alarmmeldung mit dem Zeitpunkt
des Alarmereignisses und es ertönt ein akustisches Signal.
Digitalalarme können bestimmte Prozessausgänge über Verriegelungsfunktionen
in den „Shut Down“ Zustand schalten.
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
131
Bedienbild
Ð
Feld
Wert
Alarms Param
132
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
Funktion, erforderliche Eingabe
Betriebsart der Alarmüberwachung
disable
Alarmüberwachung für digitalen Eingang
gesperrt
enable
Alarmüberwachung für digitalen Eingang
aktiviert
11.16.1 Bedienhinweise
1. Ein aufgetretener Alarm wird in zweifacher Weise angezeigt:
– Beim ersten Auftreten des Alarms erscheint eine Meldung im Display und
es ertönt ein akustisches Signal
– In den Hauptmenüs „Main“ erscheint in der Kopfzeile das Alarmsymbol „
“.
2. Beheben Sie die Alarmursache. Überprüfen Sie die Funktion der Komponente,
die das Eingangssignal liefert, die entsprechenden Anschlüsse und ggf. die Reglereinstellungen.
3. Das Alarmfenster schließt nach Bestätigen des Alarms mit [„Acknowledge“]
oder Drücken auf [ X ].
– Bei Bestätigen des Alarms erlischt das Alarmsymbol .
– Der Alarm wird als „Bestätigter Alarm“ („ACK“) in der Liste der Alarme
aufgezeichnet.
– Nach Drücken auf [ X ] wird der Alarm als „nicht bestätigter Alarm in der
Alarmliste gespeichert und das Alarmsymbol bleibt aktiv
.
11.16.2 Besondere
Hinweise
Das Prozessbild für Alarme zeigt eine Übersicht aller aufgetretenen Alarme.
Diese Übersicht können Sie mit der Hauptfunktionstaste [„Alarm “] öffnen
[t Abschnitt „Alarme und Meldungen].
11.17 Pumpenzuordnung
Jedem Regler, der eine Pumpe ansteuern kann, ist eine Pumpe zugeordnet.
Sofern die Konfiguration dies vorsieht, lässt sich diese Zuordnung ändern,
d. h. ein anderer Regler kann dann die Pumpe benutzen. Die Zuordnung ist exklusiv,
d. h. nur ein Regler kann zu einem Zeitpunkt mit einer Pumpe verknüpft sein.
Stehen keine externen Substratpumpen zur Verfügung, können Sie die
Substrat-Regler auf eine nicht benutzte interne Pumpe schalten.
Bedienbilder
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
133
Feld
Wert
OUT
134
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
Funktion, erforderliche Eingabe
Pumpe, auf die der Regler arbeitet:
SUBSxy
externe Pumpe (Signal auf Ausgang „Substrate xy“)
ACID
ACID-Pumpe (falls im pH-Regler freigegeben)
BASE
BASE-Pumpe (falls im pH-Regler freigegeben)
AFOAM
AFOAM-Pumpe (falls im Schaumregler freigegeben)
Level
LEVEL-Pumpe (falls im Levelregler freigegeben)
FO/LE
FO/LE-Pumpe (falls im FO/LE-Regler freigegeben)
None
keine Pumpe zugeordnet, OUT eines anderen Regler
kann mit bisher vergebener Pumpe belegt werden.
11.17.1 Bedienhinweise
Zum Umschalten der Zuordnung eines Reglerausganges zu einer Pumpe gehen
Sie wie folgt vor:
1. Die vom anderen Regler unbenutzte Pumpe in dessen Ausgang OUT freigeben.
Beispiel:
– Ausgang OUT im pH-Regler einstellen auf [None].
2. Im Substrat-Regler die jetzt freie Pumpe unter „OUT“ zuordnen.
– Ausgang OUT im SUBSxy-Regler einstellen auf [Acid …].
11.17.2 Besondere
Hinweise
Die Konfiguration des DCU-Systems muss die gewünschte Zuordnung und
Umschaltung der Pumpen in den Reglerausgängen erlauben. Falls nicht,
ist der Schalter der Pumpe abgeblendet und diese nicht wählbar, z.B. [Acid …].
Ist der Schalter der Pumpe abgeblendet und diese nicht auswählbar, obwohl
die Konfiguration die Umschaltung zulässt, wurde die Zuordnung im bisherigen
Regler nicht aufgehoben.
Hauptfunktion „Control Loops“ (Regelkreise)
135
12. Hauptfunktion
„Settings“
(Systemeinstellungen)
12. Hauptfunktion „Settings“
(Systemeinstellungen)
Die Hauptfunktion erlaubt Eingriffe in die Systemkonfiguration.
Aus Einstellungen, die für ein bestimmtes Endgerät unzulässig oder ungeeignet
sind, können Fehlfunktionen mit unvorhersehbaren Auswirkungen auf den
sicheren Betrieb resultieren.
Einstellungen, die den sicheren Betrieb beeinflussen, sind passwortgeschützt.
Nur erfahrene, geschulte Personen dürfen diese ändern. Das Standardpasswort
[Anhang] darf nur an autorisierte Benutzer weitergegeben werden, das
Servicepasswort [separate Mitteilung] nur an autorisierte Servicemitarbeiter
und Administratoren.
12.1 Allgemeines
Das DCU-System stellt in der Hauptfunktion „Settings“ verschiedene Funktionen
zur Systemwartung und Störungsbehebung zur Verfügung:
y Allgemeine Einstellungen wie Datum, Uhrzeit, Fehlerwartezeit „Failtime“,
passwortgeschützter Bildschirmschoner, Parametrierung der Kommunikation mit
externen Geräten („Internet Configuration“).
y Festlegen von Prozesswerten („Process Values, PV“) und ihren Wertebereichen
bzw. Grenzen.
y Manueller Betrieb z. B. von digitalen und analogen Ein- und Ausgängen oder
Reglern zur Simulation.
y Service-Funktion, z. B. für Systemwiederherstellung (Reset) oder zurWahl der
Systemkonfiguration bei Mehrfach-Konfigurationen.
136
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
12.1.1 Auswahlbild
„Settings“
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
Hardware
Microbox
Version der DCU-Hardware
Firmware
X.YY
Version der Firmware des Systems
Configuration
XX YY_ZZ
Version der Konfiguration
Bei Anfragen zum System und für Kontakt mit dem Service bei Fehlfunktionen
nennen Sie bitte immer die hier angegebene Firmware und Konfiguration Ihres
Systems.
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
137
12.2 Systemeinstellungen
Über die „System Parameter“ (Systemeinstellungen) können allgemeine Systemeinstellungen, z. B. das Stellen der Echtzeituhr, am DCU-System vorgenommen werden.
Bedienbild
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
Date
dd.mm.yyyy
Eingabe aktuelles Datum, Format
„Tag.Monat.Jahr“
Time
hh:mm:ss
Eingabe aktuelle Uhrzeit, in
„Stunde:Minute:Sekunde“
Failtime
h:m
– Eingabe Netzausfallzeit für Systemverhalten
bei Wiedereinschalten
– Netzausfallzeit < FAILTIME: System macht mit
den bisherigen Einstellungen weiter
– Netzausfallzeit > FAILTIME: System geht in
Grundzustand
Internet Config 32-stellige
Binärzahl
Adressierung des DCU-Systems im IP-Netzwerk
Screensaver
Bildschirmschoner
00:00:00 = ausgeschaltet
hh:mm:ss
Änderungen von „Date“ und „Time“ werden nur innerhalb der ersten
5 min. nach Einschalten des DUC Systems angenommen.
12.3 Handbetrieb
Bei Inbetriebnahme und zur Störungssuche sind alle analogen und digitalen
Prozessein- und -ausgänge sowie DCU-interne Ein- und Ausgänge auf Handbetrieb
(„Manual Operation“) schaltbar.
– Zur Umschaltung auf Handbetrieb ist die Eingabe des „Systempasswortes“ nötig.
– Sie können Eingänge von den externen Signalgebern trennen und Eingangswerte
zur Simulation der Messsignale vorgeben.
– Sie können Ausgänge von den DCU-internen Funktionen trennen und
im Bedienbild direkt beeinflussen, beispielsweise um die Wirkung bestimmter
Einstellungen zu testen.
Einstellungen im Handbetrieb haben höchste Priorität, sie wirken vorrangig
vor anderen Funktionen auf die Ein- und Ausgänge des DCU-Systems.
138
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
12.3.1 Handbetrieb für
digitale Eingänge
– Für Handbetrieb koppeln Sie den digitalen Eingang vom externen Signalgeber,
z. B. Grenzwertgeber, ab und simulieren das Eingangssignal über die Eingabe „on“
bzw. „off“.
Bedienbild
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
Tag
Bezeichnung
Anzeige des digitalen Eingangs, Eingabe für
Betriebsart „AUTO“ oder „MANUAL ON | OFF“
Port
Hardwareadresse
VALUE
Schaltzustand Digitaleingang
off = ausgeschaltet
on = eingeschaltet
AL
Alarmzustand
A = aktiviert
– = nicht aktiviert
PV
Prozesswert
MODE
auto
Normalbetrieb, externer Eingang wirkt auf DCU
manual
Handbetrieb, manuelle Vorgabe Digitaleingang
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
139
12.3.2 Besondere
Hinweise
– Für den Schaltzustand (Status) gelten folgende Signalpegel:
OFF: 0 V
ON: 5 V für DCU-int. Eingänge (DIM); 24 V für Prozesseingänge (DIP)
– Befindet sich der ausgewählte Digitaleingang im Status „Auto Mode“,
ist die Anzeige in der Spalte „VALUE“ grün hinterlegt.
– Befindet sich der ausgewählte Digitaleingang im Status „Manual Mode“,
ist die Anzeige in der Spalte „VALUE“ gelb hinterlegt.
Nach Arbeiten in der Handebene müssen Sie alle Eingänge wieder in
die Betriebsart „AUTO“ schalten. Ansonsten ist die Funktion des DCU-Systems
eingeschränkt.
12.3.3 Handbetrieb für
digitale Ausgänge
– Bei Handbetrieb koppeln Sie den digitalen Ausgang von der DCU-internen
Funktion ab und beeinflussen ihn direkt. Bei statischen Digitalausgängen,
z. B. Ventilansteuerungen schalten Sie den Ausgang ein oder aus.
Bei pulsweitenmodulierten Digitalausgängen geben Sie das Einschaltverhältnis
in [%] manuell vor.
– Intern können mehrere Funktionen auf einen Digitalausgang wirken, die jeweils
aktive Funktion wird bei „Mode“ angezeigt. Sind mehrere Funktionen aktiv
(z. B. bei Reglerausgängen, auf die die Sterilisation zugreift), gilt die folgende
Priorität:
Höchste Priorität
Shut Down
Manual Operation (Handebene)
Locking (Verriegelung)
Sterilisation
Pumpenkalibrierung
Regler, Timer, Sensoren, Waagen
Niedrigste Priorität
140
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
Betriebszustand (operating state, OPS)
Bedienbild
Feld
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
Tag
Bezeichnung
Anzeige des digitalen Eingangs, Eingabe für
Betriebsart „AUTO“ oder „MANUAL ON | OFF“
Port
Hardwareadresse
VALUE
Schaltzustand Digitaleingang
off = ausgeschaltet
on = eingeschaltet
Ty
Vorgeschaltete Funktion
CL = Regler
– = ohne
SRC
Ausgang vorgeschaltete Regler
MODE
Value
auto
Normalbetrieb, externer Eingang wirkt auf DCU
manual
Handbetrieb, manuelle Vorgabe Digitaleingang
Off
on
nn%
Digitalausgang ausgeschaltet Digitalausgang
eingeschaltet Einschaltverhältnis (0 … 100 %) für
pulsweitenmodulierte Digitalausgänge
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
141
12.3.4 Besondere
Hinweise
– Für den Schaltzustand (Status) gelten folgende Signalpegel:
off 0V
on 24 V für Prozessausgänge (DOP, DO)
– Bei pulsweitenmodulierten Digitalausgängen wird die relative Einschaltdauer
angezeigt bzw. vorgegeben. Die Zykluszeit wird in der spezifischen Konfiguration
festgelegt.
Beispiel:
– Zykluszeit 10 sec, PWM-Ausgang 40 %:
– Digitaler Ausgang 4 Sek ein und 6 Sek aus.
Nach Arbeiten in der Handebene müssen Sie alle Ausgänge wieder in
die Betriebsart „AUTO“ schalten. Ansonsten ist die Funktion des DCU-Systems
eingeschränkt.
12.3.5 Handbetrieb für
analoge Eingänge
Sie können alle analogen Eingänge im Handbetrieb von der externen Beschaltung,
z. B. einem Messverstärker abkoppeln und durch Eingabe eines relativen Signalpegels
(0 … 100 %) simulieren.
Bedienbild
142
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
Feld
Funktion, erforderliche Eingabe
Tag
Anzeige des analogen Eingangs, Eingabe für
Betriebsart „AUTO“ oder „MANUAL ON | OFF“
Port
Hardwareadresse
VALUE
12.3.6 Besondere
Hinweise
Wert
0 … 100 %
entspricht 0 … 10 V bzw. 0/4 … 20 mA
PV
Prozesswert
Unit
Physikalische Größe
– Bei internen Analogeingängen (AIM) ist der physik. Signalpegel immer 0 … 10 V
(0 … 100 %).
– Bei externen Analogeingängen (AIP) kann der Signalpegel konfiguriert werden
zwischen
– 0 … 10 V (0 … 100 %)
– 0 … 20 mA (0 … 100 %)
– 0 … 20 mA (0 … 100 %)
– Im Handbetrieb wird nur der relative Signalpegel (0 … 100 %) der Analogeingänge
angezeigt bzw. eingegeben. Die Zuordnung zum physikalischen Wert ergibt sich
aus dem Messbereich des betreffenden Prozesswertes.
Nach Arbeiten in der Handebene müssen Sie alle Eingänge wieder in
die Betriebsart „AUTO“ schalten. Ansonsten ist die Funktion des DCU-Systems
eingeschränkt.
12.3.7 Handbetrieb
analoge Ausgänge
Sie können analoge Ausgänge von den DCU-internen Funktionen trennen
und durch Signale mit einem relativen Pegel (0 … 100 %) direkt beeinflussen.
Ausgangssignale haben diese Prioritäten:
Höchste Priorität
Shut Down
Manual Operation (Handebene)
Locking (Verriegelung)
Niedrigste Priorität
Regler, etc.
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
143
Bedienbild
Feld
Funktion, erforderliche Eingabe
Tag
Anzeige des analogen Eingangs, Eingabe
für Betriebsart „AUTO“ oder „MANUAL ON | OFF“
Port
Hardwareadresse
VALUE
0 … 100 %
entspricht 0 … 10 V bzw. 0/4 … 20 mA
Ty
Vorgeschaltete Funktion
CL = Regler
– = ohne
SRC
Ausgang vorgeschaltete Regler
MODE
12.3.8 Besondere
Hinweise
Wert
auto
Normalbetrieb, externer Eingang wirkt auf DCU
manual
Handbetrieb, manuelle Vorgabe Digitaleingang
– Der physikalische Signalpegel der Analogausgänge (AO) kann konfiguriert
werden zwischen :
– 0 … 10 V (0 … 100 %)
– 0 … 20 mA (0 … 100 %)
– 4 … 20 mA (0 … 100 %)
Nach Arbeiten in der Handebene müssen Sie alle Eingänge wieder in
die Betriebsart „AUTO“ schalten. Ansonsten ist die Funktion des DCU-Systems
eingeschränkt.
144
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
12.4 Messbereichseinstellungen
Über die Hauptfunktion „Settings“ können Messbereichsanfang und -ende
(„PV Ranges“) für alle Prozesswerte verändert werden. Geräte- bzw. kundenspezifisch
konfigurierte Messbereiche sind im Auslieferzustand eines Bioreaktors festgelegt,
vgl. Angaben in der Konfigurationsdokumentation.
Nur dazu autorisiertes Personal darf in diesem Menü Einstellungen
vornehmen. Einstellungen im Menü können nur nach Eingabe des Systempasswortes durchgeführt werden.
Bedienbilder
Feld
Wert
Ch.
Process Value
Funktion, erforderliche Eingabe
Kanal
0 … 100 %
% oder physikalische Einheit
Min
Minimal Wert
Max
Maximal Wert
Decimal Point
Nachkommaanzeige
Alarm Lowlim
°C
untere Alarmgrenze in der physikal. Einheit
Alarm Highlim
°C
obere Alarmgrenze in der physikal. Einheit
Alarm
disable
Alarmüberwachung High | Low-Alarme gesperrt
enable
Alarmüberwachung High | Low-Alarme aktiv
s
Alarmverzögerung
Delay
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
145
12.5 Service und
Diagnose
146
– Diese Bedienebene ist nur dem autorisierten Service bzw. Mitarbeitern
der Sartorius Stedim Systems GmbH zugänglich.
Hauptfunktion „Settings“ (Systemeinstellungen)
13. Alarme
13. Alarme
– Im DCU-System wird zwischen Alarmen und Meldungen unterschieden. Alarme
haben die höhere Priorität und werden zuerst, vor den Meldungen, angezeigt.
13.1 Alarme
13.1.1 Auftreten von
Alarmen
– Beim Auftreten erscheinen Alarme automatisch in einem Fenster, das alle
anderen Fenster überlagert. Darüber hinaus wechselt die Farbe der Alarmglocke
(Alarm-Touch) nach rot.
– Die Farbe der Alarmglocke im Alarm-Touch ist solange rot,
solange mindestens ein unquittierter Alarm im Speicher steht.
Bedienbild
– Schließen des Fensters:
– Nach Drücken auf [ X ] wird der Alarm als „nicht bestätigter Alarm“ (UNACK)
in der Alarmliste gespeichert und das Alarmsymbol bleibt aktiv
.
– Das Alarmfenster schließt nach Bestätigen des Alarms mit [„Acknowledge“].
Die Farbe des Alarmsymbols (Alarmglocke) wechselt nach weiß.
Alarme
147
13.1.2 Menü AlarmÜbersicht
Die Alarm-Übersicht kann folgendermaßen ausgewählt werden:
– Drücken der Direktfunktionstaste [„ALARM“].
Bedienbilder
Feld
148
Alarme
Wert
Funktion, erforderliche Eingabe
ACK ALL
Quittiert alle anstehenden Alarme
ACK
Quittiert den angewählten Alarm
RST
Resetet und löscht den angewählten Alarm
14. Anhang
14.1 Alarme, Bedeutung und Abhilfemaßnahmen
14.1.1 Prozess-Alarme
– Der Anwender kann die Alarme der nachstehenden Tabelle einzeln ein- und ausschalten:
Text aus Alarmzeile
Bedeutung
Abhilfe
„Name State alarm …“
Alarm digitaler Eingang mit (Namen)
Alarm mit ‚ACK‘nowledge bestätigen
„Name low alarm …“
Der Prozesswert mit dem (Namen)
hat seine untere Alarmgrenze unterschritten
Alarm mit ‚ACK‘nowledge bestätigen
„Name high alarm …“
Der Prozesswert mit dem (Namen)
hat seine obere Alarmgrenze überschritten
Alarm mit ‚ACK‘nowledge bestätigen
„Heater failure …“
Überhitzungsschutz vom Temperierkreislauf
hat angesprochen
Temperiersystem muss neu befüllt werden
„Motor failure …“
Überhitzungsschutz des Motors
hat angesprochen
Motor abkühlen lassen
„TEMP Sens. failure“
Pt-100 vom Kulturgefäß nicht gesteckt
oder defekt
Pt-100 und Anschluss prüfen,
Fühler gegebenenfalls auswechseln
„JTEMP Sens. failure“
interner Pt-100 des Temperierkreislauf
ist defekt
Service informieren
„TURB Sens. failure …“
Sensor der Trübungsmessung nicht
angeschlossen oder defekt
Sensor kontrollieren und ggf. auswechseln
Text
Bedeutung
Abhilfe
„Steriliz. Finished …“
Sterilisation ist beendet
Durch Bestätigung mit ‚ACK‘nowledge kann
mit der Fermentation begonnen werden
„Shut down DCU …“
‚SHUT DOWN‘-Taste wurde betätigt
‚SHUT DOWN‘-Zustand durch nochmaliges
Drücken der Taste beseitigen
„Shut down fermenter“
„Not-Aus“ am Bioreaktor wurde betätigt
Bioreaktor mit „Not-Aus“ wieder einschalten
14.1.2 Prozess-Meldungen
Anhang
149
14.1.3 System – Alarme
– Die Alarme der folgenden Tabelle sind systembedingte Meldungen, die der Benutzer nicht ausschalten kann:
Text aus Alarmzeile
Bedeutung
Abhilfe
„DCU Reset
HH:MM …“
Bestätigungsmeldung für einen System –
Reset, ausgelöst vom Menü „Settings“, mit
Zeitangabe (vor HH Stunden und MM Minuten)
Alarm mit ‘ACK’nowledge bestätigen
„(Taskname) Watchdog
Reset“
Bestätigungsmeldung für einen Watchdog –
Reset, ausgelöst durch Störungen in der DCU
mit Angabe der Störungsquelle
Alarm notieren und dem Service mitteilen. Alarm
mit ‘ACK’nowledge bestätigen
„Power failure
HH:MM …“
Netzausfall vor HH Stunden und MM Minuten
(t siehe Kapitel: „Betriebsverhalten“
Alarm mit ‘ACK’nowledge bestätigen
„Pwf stop ferm
HH:MM …“
Netzausfall vor HH Stunden und MM Minuten;
Max. Netzunterbrechung überschritten
(t vgl. Kapitel: „Betriebsverhalten“)
Alarm mit ‘ACK’nowledge bestätigen.
14.2 Fehlerbehandlung
und -behebung
Sollten beim DCU-System technische Probleme auftreten, benötigt die Sartorius
Stedim Systems GmbH eine qualifizierte Rückmeldung des Anwenders bzw.
des Kundenservice.
Der Anwender bzw der Kundenservice haben mit dem Formblatt „Function bug
handling“ (dieses Formblatt können Sie auf Anfrage erhalten) die Möglichkeit,
das Problem zu beschreiben. Bei sorgfältiger Angabe aller Punkte auf dem Formblatt
kann die Sartorius Stedim Systems GmbH dem Anwender meist kurzfristig eine
Rückmeldung zur Behebung des Problems liefern.
Der Anwender sollte Probleme in der Regel über den zuständigen Service an die
Sartorius Stedim Systems GmbH melden. Steht der Kontakt über den zuständigen
Service nicht zur Verfügung, kann der Anwender das ausgefüllte Formblatt auch
direkt einsenden an:
Sartorius Stedim Systems GmbH
Abt. FA (Produktengineering, Automationsprojekte)
Robert Bosch Strasse 5 – 7
D-34302 Guxhagen
Phone +49.5665.407.0
Fax +49.5665.407.2200
14.3 Verriegelungsfunktionen
150
Anhang
Verriegelungsfunktionen sind fest konfiguriert, der Benutzer kann sie nicht
verändern. Das System zeigt alle Ausgänge, die durch eine Verriegelungsfunktion
beeinflusst sind, in der Handebene mit dem Status „lock“ an. Der Umfang der
Verriegelungen ist systemspezifisch und wird in der Konfiguration festgelegt.
Diese ist in den Konfigurationslisten dokumentiert, die jedem System beiliegen.
14.4 Schnittstellenspezifikationen
– Beachten Sie die Angaben in der Technischen Dokumentation DCU-System.
Sie finden diese im Dokumentationsordner des Bioreaktors, als separate Dokumentation zum DCU-System oder können sie auf Anfrage erhalten.
– Falls die Unterlagen nicht für Ihr spezifisches DCU-System zutreffen, unvollständig
oder fehlerhaft sind, bitten wir Sie, uns darauf hinzuweisen. Geben Sie uns dazu
den Titel und die Zeichnungsnummer der betroffenen Schnittstellenbeschreibung
an. Sie können sich an Ihre zuständige Vertretung oder direkt an die
Sartorius Stedim Systems GmbH
Abt. FA (Produktengineering, Automationsprojekte)
Robert Bosch Strasse 5 – 7
D-34302 Guxhagen
Phone +49.5665.407.0
Fax +49.5665.407.2200
14.5 EG-Konformitätserklärung
– Mit der anliegenden oder der Kundendokumentation beigestelllten Konformitätserklärung bestätigt die Sartorius Stedim Systems GmbH die Übereinstimmung des
DCU-Systems mit den benannten Richtlinien. Die Unterschriften in der englischen
Fassung stehen stellvertretend für die in den weiteren Sprachen ausgefertigten
Konformitätserklärungen
14.6 GNU Lizensierung
– DCU-Systeme enthalten Software Code, der den Lizenzbestimmungen des „GNU
General Public License (“GPL”)“ oder „GNU LESSER General Public License („LGPL“)“
unterliegt.
Soweit anwendbar, können die Bestimmungen des GPL und LGPL, sowie
Informationen über die Möglichkeiten zum Zugriff auf GPL Code und LGPL Code,
der in diesem Produkt Anwendung findet, auf Anfrage zur Verfügung gestellt
werden.
– Der in diesem Produkt enthaltene GPL Code und LGPL Code wird unter Ausschluss
jeglicher Gewährleistung ausgegeben und unterliegt dem Copyright eines oder
mehrer Autoren. Ausführliche Angaben finden Sie in den Dokumentationen zum
enthaltenen LGPL Code und in den Bestimmungen des GPL und LGPL.
Anhang
151
14.7 Passwortsystem
Stellen Sie diese Information nur autorisierten Benutzern und dem Service
zur Verfügung. Falls erforderlich, entnehmen Sie diese Seite aus dem Handbuch
und bewahren Sie gesondert auf.
Bestimmte Systemfunktionen und Einstellungen, die nur für autorisiertes
Personal zugänglich sein sollen, sind über das Standard-Passwortsystem geschützt.
Hierzu gehören z. B. in den Reglermenüs die Einstellung der Reglerparameter
(z. B. PID), in der Hauptfunktion „Settings“
– die Einstellung der Prozesswerte „PV“
– in der „Handbedienebene“ („Manual Operation“) die Einstellung der
Schnittstellenparameter für digitale und analoge Prozessein- und -ausgänge
oder von Reglern zur Simulation.
Das Untermenü „Service“ der Hauptfunktion „Settings“ ist nur über ein besonderes
Service-Passwort zugänglich. Dieses wird nur dem autorisierten Service zur
Verfügung gestellt.
Bei Anwahl passwortgeschützter Funktionen erscheint automatisch ein Tastenfeld mit
der Aufforderung das Password einzugeben. Folgende Passwörter können festgelegt
sein:
– Standard-Passwort, werkseitig vorgegeben: „[19]“
– Kundenspezifisches Standard-Passwort:
„[ _________________ ]“ *
– Service-Passwort:
„[ _________________ ]“
* Sie erhalten diese Angaben per Post oder zusammen mit der
[t Technischen Dokumentation]
152
Anhang
Anhang
153
Sartorius Stedim Systems GmbH
Robert-Bosch-Str. 5 – 7
34302 Guxhagen, Germany
Telefon +49.5665.407.0
Fax +49.5665.407.2200
www.sartorius-stedim.com
Copyright by
Sartorius Stedim Systems GmbH,
Guxhagen, Germany
Nachdruck oder Übersetzung,
auch auszugsweise, ist ohne
schriftliche Genehmigung der
Sartorius Stedim Systems GmbH
nicht gestattet.
Alle Rechte nach dem Gesetz
über das Urheberrecht bleiben der
Sartorius Stedim Systems GmbH
vorbehalten.
Die in dieser Anleitung enthaltenen
Angaben und Abbildungen entsprechen dem unten angegebenen
Stand. Änderungen der Technik,
Ausstattung und Form der Geräte
gegenüber den Angaben und
Abbildungen in dieser Anleitung
selbst bleiben der Sartorius Stedim
Systems GmbH vorbehalten.
Stand:
Oktober 2013
Sartorius Stedim Systems GmbH,
Guxhagen, Germany
Printed in Germany. Gedruckt auf chlorfrei
gebleichtem Papier. | W
Publication No.: SBT6024-d13102
Ver. 10 | 2013
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