ILS Automation integra el control de caudal másico con protocolos de comunicación industrial en biorreactores

Muchos productos farmacéuticos y agrícolas, biocombustibles y bioquímicos se producen mediante un proceso de fermentación similar al de la elaboración de la cerveza.

Muchos productos farmacéuticos y agrícolas, biocombustibles y bioquímicos se producen mediante un proceso de fermentación similar al de la elaboración de la cerveza. Las empresas de investigación biotecnológica y química que fabrican estos productos necesitan controlar con exactitud la cantidad de cada gas que se alimenta al proceso.

Una de estas empresas es ILS Automation, especializada en OEM e integración de sistemas para biorreactores. ILS suministra hardware y software de control preciso a los sectores de la fermentación, el cultivo celular y los biocombustibles.

El reto: un control fiable y exacto, fácil de integrar

Para ILS no existe una solución «estándar». Uno de los retos a los que se han enfrentado es encontrar controladores de caudal másico (MFC) exactos y fiables que puedan integrarse fácilmente en sus sistemas de biorreactor personalizados.

Cada solución se especifica para cumplir los requisitos individuales del recipiente de biorreactor y del proceso concretos que utiliza el cliente. Un recipiente puede ser un contenedor de vidrio de dos litros, mientras que otro puede ser un depósito de acero inoxidable con capacidad para miles de litros. Las presiones de trabajo también varían: los clientes de biotecnología suelen necesitar presiones mucho más bajas que los del sector químico.

Además del control de gases, los sistemas de ILS mantienen las temperaturas con una variación de 0,1 grados y controlan también el pH, los niveles de oxígeno disuelto y otros parámetros específicos de la receta de cada cliente.

Solución: controladores de caudal másico con protocolos de comunicación industrial

En 2009, ILS empezó a utilizar los MFC de Alicat porque eran compatibles con el sofisticado software SCADA de ILS, Batch Expert+. Hoy, Alicat admite diversos protocolos de comunicación industrial, entre ellos DeviceNet, Modbus‑RTU y TCP/IP, Ethernet/IP, EtherCAT® y PROFIBUS. Esto ha ayudado a ILS a integrarse y conectarse con dispositivos inteligentes, avanzando en su transición hacia el Internet industrial de las cosas.

«A medida que los clientes desarrollan y comercializan un producto, necesitan soluciones que cumplan sus expectativas de rendimiento y de funcionamiento, y recomendamos los equipos de Alicat a los clientes como una pieza intrínseca de la solución. Las soluciones de Alicat siempre funcionan, y como resultado tenemos muchos clientes satisfechos. Saben que respaldamos lo que vendemos y que no recomendaríamos nada que pudiera causarnos problemas más adelante. Confiamos en Alicat, porque siempre cumple.»

— Jeff DeCicco, ingeniero de ILS

ILS prefiere las comunicaciones digitales a las señales analógicas, porque los protocolos digitales pueden manejar los múltiples parámetros que comunican los instrumentos de Alicat: presión, temperatura, caudal volumétrico y caudal másico. En los últimos años han utilizado MFC de Alicat en más de dos docenas de diseños únicos, empleando interfaces digitales para comunicarse con el controlador lógico programable (PLC). La pantalla LCD integrada del dispositivo aporta una ventaja adicional, ya que permite verificar visualmente la actividad del instrumento sin tener que buscar entre los datos del PLC.

¿Y los rotámetros?

Cuando se hace circular un solo gas, como el aire, los rotámetros volumétricos han sido históricamente la solución habitual. Cuando se alimentan varios gases a un biorreactor en proporciones precisas, los MFC pueden ser una mejor opción. Por ejemplo, si un biorreactor lleno de organismos está diseñado para generar dióxido de carbono como gas de salida, MFC independientes pueden controlar las alimentaciones de moléculas de gas para obtener el equilibrio correcto a medida que los organismos se multiplican: dos átomos de oxígeno por cada átomo de carbono. Un caudalímetro másico colocado en la salida puede entonces cuantificar la cantidad total de dióxido de carbono que se ha producido. Más información sobre rotámetros frente a los Alicats en el bioprocesamiento

Conclusión

Según los ingenieros de ILS, la incorporación de los dispositivos de Alicat ha facilitado la integración y ha dado a sus clientes lo que necesitan para realizar con éxito experimentos y series de producción. ILS busca siempre formas de diseñar mejores productos para sus clientes, teniendo en cuenta las necesidades individuales de cada proceso. Trabajando junto con Alicat, ILS ha podido fabricar con confianza productos cada vez mejores que ayudan a sus clientes a hacer cosas asombrosas.