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Neue Automatisierungslösung zur Insulinproduktion

Schlüsselfertige Automatisierungstechnik beim Fermentationsprozess – Die Zusammenarbeit mit ZETA Biopharma GmbH

Profitieren Sie von zukunftsfähiger Automatisierungstechnik:

  • Zeit- und Kostenreduktion: Die einfache Integration in die Automatisierungswelt von Siemens erleichtert die Installation, Inbetriebnahme und Parametrierung und spart somit Zeit und Kosten.
  • Erhöhte Anlagenverfügbarkeit: Die integrierte P-Kanalabsperrung (Hot-Swap-Funktion) ermöglicht einen Ventilwechsel im laufenden Betrieb.
  • Mehr Prozess- und Betriebssicherheit: Durch die Nutzung der EVS-Funktion können mit wenig Aufwand einzelne sichere Notauskreise auf der Ventilinsel realisiert werden. 
  • Schnelle Zertifizierung: Notwendige Dokumentationen für die Zulassung der Anlage konnten schnell vorgelegt werden.

Intelligente Automatisierungssysteme bieten praxisgerechte Diagnose- und sicherheitsgerichtete Abschaltfunktionen. Zudem sind vorbeugende Wartungsmaßnahmen möglich und die Integration in die Prozesssteuerungswelt lässt sich „nahtlos“ realisieren. Leistungsfähige Ventilinseln bilden hierbei die Basis der pneumatischen Automatisierung. In einer Fermentationsanlage zur Insulinproduktion der Unternehmensgruppe ZETA übernehmen 20 Ventilinseln von Bürkert die elektropneumatische Automation und steuern beim Fermentationsprozess etwa 600 Ventilfunktionen.

Hygiene und Zuverlässigkeit sind Standard

Insulin hat die Therapie des Diabetes mellitus revolutioniert. Seit gut einem Vierteljahrhundert lässt sich der lebensrettende Wirkstoff industriell mit Hilfe von genetisch manipulierten Bakterien und Hefen herstellen. Die Anforderungen an die dafür eingesetzte Verfahrenstechnik sind hoch. Die Anlagen müssen nicht nur hinsichtlich Hygiene und Reinigung strenge Standards und gesetzliche Vorgaben erfüllen, sondern gleichzeitig mit hoher Präzision und Zuverlässigkeit arbeiten. Als Spezialist für maßgeschneiderte Prozess- und Verfahrenslösungen für solche sterilen und aseptischen Anwendungen gilt die Unternehmensgruppe ZETA mit Stammsitz in Österreich.

Schlüsselfertige Automatisierungslösung

Für die Insulinproduktion liefert Zeta eine Fermentationsanlage inklusive Automatisierungstechnik. Das Projekt umfasst die Konzeption, Installation, Prüfung und Zertifizierung von 18 Behältern, 30 Schaltschränken und die komplette Mess-, Steuer- und Regelungstechnik. Die elektropneumatische Automation übernehmen dabei insgesamt 20 Ventilinseln von Bürkert (Typ 8647) in Kombination mit der dezentralen Peripherie ET 200SP von Siemens, die beim Fermentationsprozess etwa 600 Ventilfunktionen steuern.

Die Ventilinsel Typ 8647 ist für die Installation in Schaltschränken ausgelegt und kann dort per Hutschienenmontage platzsparend untergebracht werden.

Für die Wahl der neuen Ventilinselgeneration sprachen mehrere Gründe, wie Andreas Rauscheder, Projektingenieur bei ZETA, erläutert: „Die hard- und softwaremäßige Integration in unsere Automatisierungswelt von Siemens vereinfachte die Installation, Inbetriebnahme und Parametrierung. Dank der Möglichkeit, die Ventilinsel mittels HPS-File im Siemens TIA-Portal zu parametrieren, sparten wir deutlich Zeit und Kosten.“ Ein weiterer entscheidender Vorteil des Systems ist die externe Ventilspannungsabschaltung (EVS), die für mehr Prozess- und Betriebssicherheit sorgt.

Betriebssicherheit gewährleistet

Mittels EVS-Funktion wird über einen potentialfreien Kontakt der Versorgungsstromkreis für die Lastspannung der Ventile unterbrochen. Dies ermöglicht ein sicheres Abschalten einzelner Ventilmodule nach Anforderungen der Maschinenrichtlinie und der EN13849 oder der entsprechenden SIL-Anforderungen. So können mit wenig Aufwand einzelne sichere Notauskreise auf der Ventilinsel realisiert werden.

Die standardmäßig integrierte Diagnosefunktion bietet neben der Anzeige und Weitermeldung der EVS-Funktion noch weitere Möglichkeiten zur Erhöhung der Betriebssicherheit. So überwacht ein integriertes Druckmessmodul den Versorgungsdruck und gibt bei Abweichungen Warn- sowie Fehlermeldungen an die Steuerungsebene weiter. Ebenso können Schaltspielzähler unabhängig voneinander für die Pilotventile und die nachgeschalteten Aktoren genutzt werden. Zusätzlich lässt sich über eine integrierte Softwarefunktion die Schaltstellung des Prozessventils direkt auf dem Display der Ventilinsel anzeigen. Drahtbruch, Kurzschluss und offene Ventilausgänge werden ebenfalls detektiert, an der Ventilinsel angezeigt und über die Kommunikationsschnittstelle der ET200SP weitergeleitet.

Erhöhte Anlagenverfügbarkeit

Zur Erhöhung der pneumatischen Verfügbarkeit und Sicherstellung der Anlagenverfügbarkeit entschied sich ZETA für die integrierte P-Kanalabsperrung (Hot-Swap-Funktion). Diese ermöglicht einen Ventilwechsel im laufenden Betrieb, ohne den Rest der Ventilinsel drucklos schalten zu müssen. Die integrierten Rückschlagventile in den Abluftkanälen der Ventilinsel sorgen für ein rückwirkungsfreies und sicheres Schalten der Prozessantriebe.

Schnelle Zertifizierung

Da die Fermentationsanlage für den russischen Markt bestimmt ist, war auch für die Ventilinseln das EAC-Zertifikat der Eurasischen Wirtschaftsunion notwendig. Bürkert reagierte und konnte schnell die entsprechenden Dokumente vorlegen. Auch die sonstige Zusammenarbeit verlief reibungslos: „Die Liefertermine wurden genau eingehalten, die Beratung stimmte und kleinere Softwareanpassungen, die sich im Nachhinein ergaben, waren schnell erledigt“, berichtet der Projektleiter.

AirLINE SP – Elektropneumatisches Automatisierungssystem

AirLINE SP – Elektropneumatisches Automatisierungssystem

Typ 8647

  • Direkte Anbindung an die I/O-Systeme SIMATIC ET 200SP und ET 200SP HA
  • Vollintegration in Siemens Prozessleitsystem PCS 7 möglich
  • Kombination von Feldbus, Pilotventilen und I/O-Modulen
  • Einfache Diagnose durch LC-Display
  • Sicherheitsgerichtete Abschaltung von Ventilen möglich
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application/pdf

ZETA Biopharma GmbH - Insulin - a life-saving agent

Flyer Best Practice Insulin - ein lebensrettender Wirkstoff

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