Zalety cyfrowych czujników w systemie monitorowania środowiska

James Pickering, Dyrektor Systemów Monitorowania Środowiska w ROTRONIC

Parametry środowiskowe mają kluczowe znaczenie dla jakości produktu i dlatego są kontrolowane i monitorowane w wielu branżach. Gdy określone wrażliwe produkty są narażone na niewłaściwe temperatury lub wilgotność względną, ich jakość nie jest już gwarantowana.

Dlaczego monitorowanie środowiska jest tak ważne w przemyśle farmaceutycznym?

Parametry otoczenia są kluczowe dla jakości produktu i dlatego są kontrolowane i monitorowane w przemyśle farmaceutycznym. Gdy określone produkty są narażone na niewłaściwe temperatury lub wilgotność względną, jakość produktu nie jest już gwarantowana. W przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym i spożywczym jest to jeszcze ważniejsze, ponieważ życie konsumentów może być zagrożone przez czynniki środowiskowe wpływające na produkty/składniki, takie jak rozkład, zmniejszona skuteczność smakowa i zepsucie.

W przemyśle farmaceutycznym obowiązują przepisy mające na celu ochronę pacjentów oraz dostarczanie produktów o zapewnionej jakości, bezpiecznych i skutecznych. Zakres temperatury jest ustalany wraz z innymi parametrami w celu zapewnienia jakości produktu podczas oceny ryzyka produktu.

Podczas planowania zakładu system zarządzania budynkiem (BMS) jest nieodzownym elementem planowania. BMS steruje za pomocą czujników rozmieszczonych w całym zakładzie wieloma funkcjami, w tym ogrzewaniem, wentylacją i klimatyzacją (HVAC) budynku. Aby zapewnić prawidłowe sterowanie systemem HVAC przez BMS, można zainstalować system monitorowania środowiska (EMS). EMS monitoruje wszystkie krytyczne parametry kontrolne, które zostały zdefiniowane podczas oceny ryzyka produktu i ustalone podczas kwalifikacji instalacji.

Wytyczne jakości GxP, opracowane przez organy nadzoru, mają na celu pokrycie jakości produktu na całym jego cyklu życia.

Wytyczne GxP mówią, że używany zakres musi być zwalidowany, temperatura powinna być monitorowana, a urządzenia monitorujące muszą być kalibrowane zgodnie z wytycznymi.

– Zwalidowany: Proces potwierdzający, że obszar spełnia wymagania dla zamierzonego celu.
– Monitorowany: Krytyczne parametry kontrolne (np. temperatura) są mierzone i przechowywane do późniejszego użytku (czasami do 18 lat lub dłużej).
– Skalibrowany: Urządzenia używane do monitorowania wskazują poprawne wartości. Urządzenia są regularnie kalibrowane, aby zapewnić, że pomiary zawsze pokazują poprawne wartości.

Przepisy nie określają, jak należy spełniać te wymogi. Dlatego użytkownik sam decyduje, jak zwalidować obszary, jak je monitorować i jak często kalibrować urządzenia.

Co to jest czujnik cyfrowy?

Czujnik cyfrowy to urządzenie pomiarowe, które wysyła sygnał cyfrowy. Główną zaletą czujnika cyfrowego w porównaniu do czujnika analogowego są przesyłane informacje. Podczas gdy czujnik analogowy wysyła tylko wartość mA lub napięcie (która jest przetwarzana na wartość pomiarową), czujnik cyfrowy może przesłać znacznie więcej danych, takich jak:

– Wartość(e) pomiarowa(e),
– Numer seryjny urządzenia,
– Status urządzenia,
– Dane kalibracyjne,
– Dane korekcyjne...

Wszystkie cyfrowe czujniki Rotronic posiadają wbudowaną pamięć i mogą być kalibrowane/ustawiane przez użytkownika.

Jakie są główne zalety korzystania z cyfrowych czujników w EMS?

Cyfrowe czujniki Rotronic komunikują się z rejestratorami danych (przewodowo lub bezprzewodowo), a cała komunikacja z serwerem i bazą danych odbywa się cyfrowo, co zapobiega utracie dokładności podczas przesyłania danych. Oznacza to, że w przeciwieństwie do czujników analogowych nie jest konieczne przeprowadzanie testów pętli podczas instalacji i kwalifikacji/weryfikacji urządzenia.

Dużą zaletą stosowania cyfrowych czujników w EMS jest możliwość korzystania z dodatkowych danych i zmniejszenia czasu przestoju, szczególnie podczas kalibracji lub serwisu.

W przypadku czujników analogowych kalibrację można przeprowadzić w laboratorium kalibracyjnym (wewnętrznym lub zewnętrznym) lub na miejscu, jeśli aplikacja na to pozwala. Kalibracja na miejscu obejmuje jednocześnie test pętli. Aby skalibrować urządzenie w laboratorium, konieczne jest jego wyjęcie (co powoduje przerwę w pracy systemu). Z cyfrowymi czujnikami Rotronic można wykonać prostą wymianę hot-swap, która nie powoduje przestojów:

– Ręczne odkręcenie istniejącego czujnika.
– Ręczne wkręcenie „nowego” wstępnie skalibrowanego czujnika.

Istniejący czujnik może być następnie skalibrowany w laboratorium i ponownie zamontowany w pierwotnym miejscu lub użyty w innym miejscu w systemie. Kolejną zaletą jest to, że RMS automatycznie wykrywa wymianę czujnika dzięki cyfrowemu systemowi i wymogom FDA CFR 21 Part 11/EU Annex 11, wraz z ścieżką audytu, czasem i datą, numerem seryjnym czujnika przed wymianą oraz numerem seryjnym czujnika po wymianie.

RMS oferuje funkcję kalibracji/ustawiania wraz z tworzeniem certyfikatów kalibracyjnych.

Jakie parametry może mierzyć Rotronic za pomocą sond cyfrowych?

Obecnie Rotronic oferuje następujące czujniki cyfrowe:

– Temperatura,
– Temperatura i wilgotność względna/dp,
– Różnicowy ciśnienie,
– Dwutlenek węgla.

Jakie protokoły komunikacji cyfrowej są używane?

Cyfrowe sondy Rotronic komunikują się za pomocą MODBUS przez UART.

– Z AC3001: Użytkownik może komunikować się z czujnikiem cyfrowym za pomocą oprogramowania RMS-CONFIG (konfiguracja i kalibracja/ustawianie sondy).
– Z E2-05XX-MOD: Użytkownik może komunikować się z czujnikiem cyfrowym przez MODBUS przez RS485.
– Z RMS-LOG-L lub RMS-LOG-L-D: Użytkownik może komunikować się z sondą przez MODBUS TCP lub system przesyła dane bezpośrednio do RMS za pomocą protokołu HTTP.
– Z RMS-LOG-868/915: System wysyła dane przez bezprzewodową częstotliwość 868 lub 915 MHz do odbiornika LAN, który z kolei przesyła dane za pomocą protokołu HTTP bezpośrednio do RMS.

Jak RMS umożliwia integrację urządzeń firm trzecich?

Rotronic oferuje kilka parametrów środowiskowych. Jednak w przemyśle farmaceutycznym konieczne jest monitorowanie również innych parametrów. Kolejnym parametrem, który jest mierzony również w pomieszczeniach czystych, jest monitorowanie cząstek. Rotronic opracował narzędzie o nazwie RMS-CONVERTER-100, które umożliwia import urządzeń od dostawców trzecich za pomocą ich interfejsu komunikacyjnego MODBUS TCP.

Co to jest portfolio kalibracji PST?

Michell Instruments i Rotronic, obie będące częścią grupy Process Sensing Technology (PST) i liderami na rynku w dziedzinie pomiaru wilgotności i wilgotności śladowej, oferują kompleksową gamę urządzeń i systemów kalibracyjnych do pomiaru temperatury i wilgotności.

Do nich należą przenośne generatory wilgotności do łatwego sprawdzania sond wilgotności względnej i temperatury, drylery ciśnieniowe i generatory niskiej temperatury punktu rosy do kalibracji czujników i instrumentów wilgotności śladowej. Nie tylko budujemy niestandardowe systemy kalibracji wilgotności i punktu rosy, ale także oferujemy kalibracje zgodne z ISO/IEC 17025 na sześciu lokalizacjach na całym świecie.