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PBS Biotech使用LabVIEW與NI Single-Board RIO開發(fā)新型生物反應平臺
"我們發(fā)現(xiàn),，LabVIEW與NI硬件能夠?qū)崿F(xiàn)任意的組合配置以滿足我們的需要,，從而實現(xiàn)快速開發(fā),，并在整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)不斷改進,。此外，zui重要的是,，控制器的結(jié)構(gòu)簡單而且緊湊,。"– Daniel Giroux, PBS Biotech Inc.
挑戰(zhàn):
設(shè)計一個新穎、一次性使用的生物反應器,，具有高性能且便于使用,，使之在同類產(chǎn)品中的中脫穎而出。
解決方案:
使用NI LabVIEW和NI 單板 RIO,，以一個通用控制平臺開發(fā)一個集成的生物反應器。
生物反應器是培養(yǎng)哺乳動物細胞的平臺,，用來生產(chǎn)以細胞為來源的藥品和疫苗,。生物反應器必須地執(zhí)行多項任務，包括：將培養(yǎng)物與潛在微生物污染隔離,，保持細胞懸浮在培養(yǎng)液中,，控制溫度、pH值和溶解氧含量,。
我們的PBS的生物反應平臺的設(shè)計需要比現(xiàn)有的產(chǎn)品性能更好,，更易于使用。
我們的PBS的生物反應平臺的設(shè)計需要比現(xiàn)有的產(chǎn)品性能更好,，更易于使用,。為了實現(xiàn)這些目標，PBS生物反應器需要設(shè)計緊湊化、集成化,。在一個預先設(shè)定的模塊化單元內(nèi)將容納培養(yǎng)皿和一個集成式的控制器兩部分,。這些生物反應器提供有多種尺寸，以滿足制造商的各種需求,。我們設(shè)計目標是使得全系列的PBS生物反應器都能共享一個控制平臺,。
使用NI Single-Board RIO 和 LabVIEW開發(fā)快速原型、構(gòu)建靈活應用
傳統(tǒng)的生物反應器和生物處理平臺使用標準的控制平臺,，如可編程邏輯控制器（programmable logic controllers,，PLC）和帶有自定義硬件的分布式控制系統(tǒng)（distributed control systems，DCS）,。我們決定使用NI提供的商業(yè)現(xiàn)成可用硬件,，因為其性能和靈活性比傳統(tǒng)工具更好。
NI可重配置的I / O（reconfigurable I/O,，RIO）硬件包括一個現(xiàn)場可編程門陣列（field-programmable gate array,，F(xiàn)PGA），我們可以用它來開發(fā)一種高性能,、穩(wěn)定可靠的硬件系統(tǒng),，避免了自定義硬件時高復雜性和高成本的問題。我們發(fā)現(xiàn),，LabVIEW與NI硬件能夠?qū)崿F(xiàn)任意的組合配置,，以滿足我們的需要，從而實現(xiàn)快速開發(fā),，并在整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)不斷改進,。此外，zui重要的是,，控制器的結(jié)構(gòu)簡單而且緊湊,。
每個生物反應器的主控制系統(tǒng)運行在NI 單板 RIO系統(tǒng)中的實時處理器上，并通過LabVIEW實時模塊進行編程,。
在每個生物反應器中,，有一個NI sbRIO-9641設(shè)備、NI 9219和NI 9263 C系列模塊,、以及一個由Cyth Systems公司開發(fā)的自定義子卡,。NI Single-Board RIO系統(tǒng)與生物反應器內(nèi)的各種模擬和數(shù)字傳感器和執(zhí)行器完成交互，用于控制生物反應器中pH值,、溫度,、溶解氧含量。我們使用LabVIEW FPGA模塊對NI 單板 RIO 上的FPGA進行編程,，與I/O接口進行交互并控制I/O定時,。
每個生物反應器的主控制系統(tǒng)運行在NI Single-Board RIO系統(tǒng)的實時處理器中,，并通過LabVIEW實時模塊進行編程。此外,，每個生物反應器均有板載PC,，通過LabVIEW編程實現(xiàn)Web服務器和數(shù)據(jù)庫功能。這樣,，我們一方面獲得了工業(yè)控制器的可靠性和性,，同時也獲得了傳統(tǒng)的PC解決方案的靈活性和自定制功能。
NI解決方案的優(yōu)勢
在我們的開發(fā)過程中,，NI不僅提供了*的硬件和軟件,，而且其銷售和也為我們提供了巨大的幫助，其中既有來自位于Texas州Austin市NI總部的直接技術(shù)服務,，也包括我們當?shù)豊I銷售和技術(shù)人員所提供的支持,。NI為客戶所提供的不僅僅是簡單的幫助，在此項目的開發(fā)過程中,，NI所提供的支持和協(xié)作超出了我們預期,。NI為我們的項目提供了的技術(shù)和商務支持。