Monitorování prostředí – Bezpečnost pro nejvyšší nároky

Abb1: Reinraum / Obr. 1: Čistá místnost

Obrázek 2: Měření tlaku, vlhkosti a teploty v čistých prostorách pomocí automatizačního systému JUMO mTRON T / Fig. 2: Měření tlaku, vlhkosti a teploty v čistých místnostech s automatizačním systémem JUMO mTRON T

Obrázek 3: Kapacitní hygrotermický snímač s inteligentními vyměnitelnými sondami / Fig. 3: Kapacitní hygrotermický snímač s inteligentními vyměnitelnými sondami

Dipl.-Ing. Christina Scheer

Čisté a sterilní prostory jsou nezbytné pro speciální výrobní procesy – především v medicíně a farmaceutickém průmyslu – kde by částice přítomné ve běžném okolním vzduchu mohly způsobit problémy. Další použití čistých prostor nebo technologie čistých prostor najdeme v polovodičovém průmyslu, optice a laserové technologii, leteckém a kosmickém průmyslu, biovědách a lékařském výzkumu a léčbě, stejně jako ve výzkumu a sterilní výrobě potravin a léků a v nanotechnologii.

V čistém prostoru je volba správných měřicích přístrojů klíčová pro dosažení optimálních měřicích výsledků. Obvykle se sleduje a zaznamenává obsah částic, teplota, vlhkost a tlak. Výše zmíněné měřicí veličiny mají významný vliv na kvalitu a produktivitu, proto jsou pravidelné kalibrace s měřicími přístroji založenými na zpětně dohledatelných standardech nezbytné. Výrobci farmaceutických produktů obvykle disponují velkým počtem čistých prostor. Řízení a zaznamenávání teploty, tlaku a vlhkosti podléhá přísným pravidlům GMP (Good Manufacturing Practice).

Řízení všeho

Pro řízení, regulaci a dokumentaci měřených hodnot teploty, tlaku, vlhkosti a obsahu částic v jednom nebo více čistých prostorách je vhodný automatizační systém JUMO mTRON T. Různá vstupní a výstupní moduly systému umožňují flexibilní a decentralizovanou konfiguraci systému. Zejména univerzální konfigurovatelné analogové vstupní moduly, například pro odporové nebo jednotkové signály jako proud nebo napětí, nastavují standardy. Integrovaná PLC systém CoDeSys V3 v kombinaci s moduly pro regulaci, měření a datové záznamy tvoří optimální kombinaci pro různé aplikace v čistých prostorách.

Propojení a datová komunikace jednotlivých komponent probíhá přes EtherCAT, rychlý systémový sběrnicový Ethernet založený na průmyslové komunikaci. S systémem JUMO mTRON T lze obsluhovat, řídit, regulovat a zaznamenávat procesní měřicí hodnoty v několika individuálně provozovaných čistých prostorách, což dříve vyžadovalo samostatné řídicí jednotky.

Multifunkční panel (HMI) obsahuje devět skupin pro zaznamenávání dat včetně protokolování šarží, což zajišťuje správné přiřazení zaznamenaných procesních dat. Dokumentace procesních měřených hodnot je provedena tak, aby byla odolná proti manipulaci, což je zvláště důležité v čistých prostorách. Speciální integrované funkce, například upozornění e-mailem v případě alarmu nebo webový server, představují cenově výhodnou a bezpečnou alternativu ke složitým vizualizačním systémům. K systému jsou k dispozici vhodné PC softwarové nástroje pro čtení a vyhodnocení zaznamenaných dat.

S modulární konstrukcí systému a integrovanou PLC je automatizační systém JUMO mTRON T ideálně přizpůsobitelný pro aplikace řízení a regulace čistých prostor. Jelikož jsou regulační úkoly prováděny autonomně v vícekanálových regulačních modulech, je PLC především k dispozici pro individuální řídicí úkoly. Díky flexibilitě systému zaujímá integrovaná PLC CoDeSys klíčové postavení. Výrobci zařízení například mohou programovat funkce přizpůsobené aktuálním úkolům a vizualizovat uživatelské procesní obrázky na HMI. Tímto způsobem mohou výrobci poskytovat svým zákazníkům individuální obrazovky pro základní nastavení, automatický nebo manuální provoz, obrázky zařízení a dokonce i konfigurace. Pomocí uživatelské správy s až 50 uživateli lze volně definovat přístupová práva. Tím lze předejít chybám při obsluze a zajistit bezpečný provoz zařízení.

Vizualizace a registrace pro maximální bezpečnost

Díky TFT dotykové obrazovce a integrované funkci zaznamenávání je možné přímo na zařízení sledovat kromě aktuálních hodnot, stavů a alarmových hlášení také trendové průběhy. To poskytuje uživateli vysokou transparentnost a možnost přímo optimalizovat nebo upravovat probíhající procesy. Tím lze již v počátku odhalit nepravidelnosti a přijmout příslušná opatření.

Zaznamenaná data lze pomocí rozhraní nebo USB flash disku načítat, archivovat a vyhodnocovat pomocí softwarových programů JUMO PCC a PCA3000. Tyto programy rovněž nabízejí funkce jako automatický tisk měřených dat například ve formátu PDF nebo CSV. Na přání lze tato data také přímo odeslat e-mailem.

Je možné dosáhnout ještě podrobnější dokumentace s vizualizačním softwarem JUMO SVS3000. Tento software podporuje protokolování podle šarží po zadání příslušných údajů přímo při spuštění programu na příslušném zařízení. Navíc lze pomocí tohoto softwaru ovládat všechny připojené jednotky. Tyto údaje lze filtrovat a načítat podle faktorů datum a čas nebo podle až tří zadaných informací o šarži. Generované protokoly lze automaticky tisknout po ukončení šarže nebo kdykoliv manuálně exportovat.

Ušetřete čas a náklady díky dokonalému měření vlhkosti a teploty

Pro eliminaci vnějších vlivů při výrobě citlivých produktů jsou v čistém prostoru nutné reprodukovatelné klimatické podmínky. S kapacitními hygrotěrmometry série 907027 od JUMO je možné například měřit vlhkost a teplotu pouze jedním zařízením. Přístroje disponují inteligentními výměnnými sondami s interně uloženými kalibračními daty a vyrovnávacími protokoly. To umožňuje uživateli při potřeby rychlou výměnu senzoru během několika sekund bez jakéhokoliv ztráty přesnosti.

Vysoce přesné kalibrační metody a nejmodernější mikroprocesorová technologie zajišťují vysokou měřicí přesnost po celém teplotním rozsahu. Vynikající dlouhodobá stabilita je založena na použití dlouhodobě osvědčených vlhkoměrných senzorů. Pro vysokoteplotní aplikace (až +80 °C) nebo při omezených prostorových podmínkách lze senzory bez nutnosti seřízení přístroje odpojit pomocí odnímatelného spojovacího kabelu.

Výstupní signály jsou napěťové výstupy 0 až 10 V nebo 4 až 20 mA (dvoužilové) proudové výstupy, přičemž kalibrace teploty může být z výroby snadno přizpůsobena konkrétní aplikaci. Volitelné displeje umožňují zobrazení aktuálních hodnot rF a T.

Přizpůsobeno procesu

Reprodukovatelné nebo standardizované klimatické podmínky lze v čistém prostoru zajistit měřením, řízením a sledováním teploty, vlhkosti a tlaku. Použití automatizačního systému přináší uživateli časové a nákladové výhody, neboť modulární systém nabízí všechny možnosti otevřené.