Surveillance de l'environnement intérieur – Sécurité pour les exigences les plus élevées

Abb1: Reinraum / Fig. 1: Salle blanche

Abb. 2 : Mesure de la pression, de l'humidité et de la température en salle blanche avec le système d'automatisation JUMO mTRON T / Fig. 2 : Mesures de pression, d'humidité et de température en salle blanche avec le système d'automatisation JUMO mTRON T

Abb. 3 : Capteur hygrothermique capacitif avec sondes interchangeables intelligentes / Fig. 3 : Capteur hygrothermique capacitif avec sondes interchangeables intelligentes

Dipl.-Ing. Christina Scheer

Les salles blanches et les environnements contrôlés sont nécessaires pour des procédés de fabrication spécifiques – notamment dans le domaine médical et la technologie pharmaceutique – où la présence de particules dans l'air ambiant pourrait poser problème. D'autres applications des salles blanches ou de la technique des salles propres se trouvent dans la microélectronique, l'optique et la technologie laser, l'aérospatiale, les sciences de la vie et la recherche médicale, ainsi que dans la recherche et la production sans germes d'aliments et de médicaments, et dans la nanotechnologie.

Dans une salle blanche, le choix des bons appareils de mesure est d'une importance capitale pour atteindre des résultats optimaux. En général, la concentration de particules, la température, l'humidité et la pression sont surveillées et enregistrées. Les grandeurs de mesure mentionnées ci-dessus ont une influence considérable sur la qualité et la productivité, c'est pourquoi des étalonnages réguliers avec des appareils de mesure conformes à des normes traçables sont indispensables. Les fabricants de produits pharmaceutiques disposent généralement d'un grand nombre de salles blanches. La gestion et l'enregistrement de la température, de la pression et de l'humidité sont soumis aux règles strictes des BPF (Bonnes Pratiques de Fabrication).

Une gestion pour tout

Pour contrôler, réguler et documenter les valeurs de mesure de la température, de la pression, de l'humidité et de la concentration de particules d'une ou plusieurs salles blanches, le système d'automatisation JUMO mTRON T est idéal. Les différents modules d'entrée et de sortie du système permettent une configuration flexible et décentralisée. En particulier, les modules d'entrée analogiques universels, par exemple pour des signaux de résistance ou d'unité tels que le courant ou la tension, fixent la norme. La PLC intégrée Codesys V3 en combinaison avec les modules de régulation, de collecte de données et d'enregistrement constitue une solution optimale pour diverses applications en salle blanche.

La mise en réseau et la communication des données entre les composants se font via EtherCAT, un bus système rapide, basé sur Ethernet, largement utilisé en mesure et automatisation. Avec le système JUMO mTRON T, plusieurs salles blanches fonctionnant de manière indépendante peuvent être surveillées, contrôlées, régulées, et leurs valeurs de processus pour assurer la qualité peuvent être enregistrées. Par le passé, cela nécessitait des contrôleurs individuels.

Le panneau multifonction (HMI) comprend neuf groupes d'enregistrement, y compris la traçabilité des lots, garantissant une attribution fiable des données de processus enregistrées. La documentation des valeurs de mesure du processus est sécurisée contre toute manipulation, ce qui est particulièrement important dans les salles blanches. Des fonctions intégrées telles qu'une notification par email en cas d'alarme ou un serveur web offrent une alternative économique et sûre aux systèmes de visualisation complexes. Des outils logiciels PC appropriés pour la lecture et l’analyse des données enregistrées complètent le système.

Grâce à sa conception modulaire et à la PLC intégrée, le système d'automatisation JUMO mTRON T peut être parfaitement adapté aux applications de contrôle et de régulation des salles blanches. Comme les tâches de régulation sont effectuées de manière autonome dans les modules de régulation multicanal, la PLC est principalement disponible pour des tâches de commande individuelles. La PLC intégrée Codesys joue un rôle clé dans la flexibilité du système. Les constructeurs d'installations ont par exemple la possibilité de programmer des fonctions adaptées aux tâches existantes et de visualiser des images de processus spécifiques à l'utilisateur dans le HMI. De cette manière, les fabricants peuvent fournir à leurs clients des interfaces utilisateur personnalisées pour la configuration de base, le mode automatique ou manuel, des images d'installation, et même des écrans pour la configuration. Une gestion des utilisateurs avec jusqu'à 50 utilisateurs permet d'attribuer des droits d'accès définis librement. Cela permet d'éviter les erreurs de manipulation et d'assurer un fonctionnement sécurisé de l'installation.

Visualisation et enregistrement pour une sécurité optimale

Grâce à un écran tactile TFT et à une fonction d'enregistrement intégrée, il est possible de visualiser directement sur l'installation, en plus des valeurs actuelles, des messages d'état et d'alarme, ainsi que la tendance de l'évolution. Cela offre à l'utilisateur une grande transparence et la possibilité d'optimiser ou d'ajuster directement les processus en cours. Ainsi, il est possible de détecter précocement des anomalies et de prendre les mesures appropriées.

Les données enregistrées peuvent être lues, archivées et évaluées via une interface ou une clé USB à l’aide des logiciels JUMO PCC et PCA3000. Ces programmes offrent également des fonctions telles qu’une impression automatique des données de mesure, par exemple au format PDF ou CSV. Sur demande, ces données peuvent également être envoyées directement par email.

Une documentation encore plus complète est possible avec le logiciel de visualisation JUMO SVS3000. Celui-ci prend en charge la traçabilité par lot en saisissant directement les données lors du démarrage du programme sur l’installation concernée. De plus, tous les appareils connectés peuvent être contrôlés via ce logiciel. Ces données peuvent être filtrées et extraites selon la date, l’heure et jusqu’à trois informations de lot saisies. Les protocoles générés peuvent être automatiquement imprimés à la fin d’un lot ou à tout moment manuellement, puis exportés si nécessaire.

Gagnez du temps et de l’argent grâce à une mesure parfaite de l’humidité et de la température

Pour minimiser l’impact des influences extérieures lors de la production de produits sensibles, il est nécessaire de maintenir des conditions climatiques reproductibles dans la salle blanche. Avec les capteurs hygrométriques capacitatifs de la série 907027 de JUMO, par exemple, l’humidité et la température peuvent être mesurées avec un seul appareil. Ces appareils disposent de sondes interchangeables intelligentes avec des données d’étalonnage stockées en interne et un protocole d’étalonnage. Cela permet à l’utilisateur de remplacer rapidement le capteur en quelques secondes, sans perte de précision.

Des procédés d’étalonnage de haute précision et la technologie microprocesseur la plus moderne garantissent une grande exactitude de mesure sur toute la plage de température. La stabilité à long terme exceptionnelle repose sur l’utilisation de capteurs d’humidité éprouvés depuis de nombreuses années. Pour des applications à haute température (jusqu’à +80 °C) ou dans des espaces restreints, les capteurs peuvent être déconnectés sans réajustement de l’appareil via un câble de connexion amovible.

Les signaux de sortie disponibles sont les tensions 0 à 10 V ou 4 à 20 mA (2 fils), permettant une adaptation facile de l’échelle de température par l’usine selon l’application. Un affichage optionnel permet de visualiser les valeurs actuelles de rF et T.

Adapté au processus

Les conditions climatiques reproductibles ou standardisées peuvent être assurées dans la salle blanche par la mesure, la régulation et la surveillance de la température, de l’humidité et de la pression. L’utilisation du système d’automatisation offre à l’utilisateur des gains de temps et de coûts, car toutes les possibilités sont ouvertes grâce à la conception modulaire.