Rein- und Rein­sträu­me wer­den für spe­zi­el­le Fer­ti­gungs­ver­fah­ren – vor allem in der Medi­zin und Phar­ma­tech­nik – benö­tigt, wo in gewöhn­li­cher Umge­bungs­luft befind­li­che Par­ti­kel stö­ren wür­den. Wei­te­re Anwen­dun­gen von Rein­räu­men oder Rein­raum­tech­nik fin­den sich in der Halb­lei­ter­tech­nik, der Optik- und Laser­tech­no­lo­gie, der Luft- und Raum­fahrt­tech­nik, den Bio­wis­sen­schaf­ten und der medi­zi­ni­schen For­schung und Behand­lung sowie der For­schung und keim­frei­en Pro­duk­ti­on von Lebens­mit­teln und Arz­nei­mit­teln und in der Nano­tech­no­lo­gie.

In einem Rein­raum ist die Aus­wahl der rich­ti­gen Mess­ge­rä­te ist für das Errei­chen opti­ma­ler Mess­ergeb­nis­se von größ­ter Bedeu­tung. In der Regel wer­den Par­ti­kel­ge­halt, Tem­pe­ra­tur, Feuch­te und Druck über­wacht und regis­triert. Die oben genann­ten Mess­grö­ßen haben einen erheb­li­chen Ein­fluss auf die Qua­li­tät und Pro­duk­ti­vi­tät, daher sind regel­mä­ßi­ge Kali­brie­run­gen mit Mess­ge­rä­ten, die auf rück­führ­ba­ren Stan­dards basie­ren, uner­läss­lich. Her­stel­ler von phar­ma­zeu­ti­schen Pro­duk­ten ver­fü­gen in der Regel über eine gro­ße Anzahl an Rein­räu­men. Die Steue­rung und Auf­zeich­nung von Tem­pe­ra­tur, Druck und Feuch­te unter­liegt dabei den stren­gen Regeln der GMP (Good Manu­fac­tu­ring Prac­tice).

Eine Steuerung für Alles

Um die Mess­wer­te Tem­pe­ra­tur, Druck, Feuch­te und Par­ti­kel­ge­halt eines oder meh­re­rer Rein­räu­me zu steu­ern, zu regeln und zu doku­men­tie­ren bie­tet sich das Auto­ma­ti­sie­rungs­sys­tem JUMO mTRON T an. Die ver­schie­de­nen Ein- und Aus­gangs­mo­du­le des Sys­tems ermög­li­chen einen fle­xi­blen und dezen­tra­len Sys­tem­auf­bau. Beson­ders die uni­ver­sel­len kon­fi­gu­rier­ba­ren Ana­log­ein­gangs­mo­du­le zum Bei­spiel für Wider­stands- oder Ein­heits­si­gna­le wie Strom oder Span­nung set­zen hier Maß­stä­be. Die inte­grier­te Code­sys V3 SPS in Kom­bi­na­ti­on mit den Modu­len zur Rege­lung, Mess­wert­erfas­sung und Daten­auf­zeich­nung bil­den eine opti­ma­le Kom­bi­na­ti­on für die ver­schie­dens­ten Rein­raum­ap­pli­ka­tio­nen.

Die Ver­net­zung und Daten­kom­mu­ni­ka­ti­on der ein­zel­nen Kom­po­nen­ten erfolgt über Ether­CAT. Mit dem JUMO mTRON T‑System kön­nen meh­re­re indi­vi­du­ell arbei­ten­de Rein­räu­me bedient, gesteu­ert, gere­gelt und die Pro­zess­mess­wer­te zur Qua­li­täts­si­che­rung pro­to­kol­liert wer­den. In der Ver­gan­gen­heit waren hier­zu ein­zel­ne Steue­run­gen not­wen­dig.

Das Mul­ti­funk­ti­ons­pa­nel (HMI) beinhal­tet neun Regis­trier­grup­pen inklu­si­ve Char­gen­pro­to­kol­lie­rung, die eine Zuord­nung der pro­to­kol­lier­ten Pro­zess­da­ten sicher­stellt. Die Doku­men­ta­ti­on der Pro­zess­mess­wer­te ist mani­pu­la­ti­ons­si­cher aus­ge­führt, was beson­ders in Rein­räu­men von hoher Bedeu­tung ist. Beson­de­re inte­grier­te Funk­tio­nen wie etwa eine Email Benach­rich­ti­gung im Alarm­fall oder ein Web­ser­ver stel­len eine kos­ten­güns­ti­ge und siche­re Alter­na­ti­ve zu kom­ple­xen Visua­li­sie­rungs­sys­te­men dar. Geeig­ne­te PC-Soft­ware- Tools zum Aus­le­sen und Aus­wer­ten der auf­ge­zeich­ne­ten Daten ergän­zen das Sys­tem.

Mit dem modu­la­ren Sys­tem­auf­bau und der inte­grier­ten SPS kann das Auto­ma­ti­sie­rungs­sys­tem JUMO mTRON T opti­mal auf Appli­ka­tio­nen zur Steue­rung und Rege­lung von Rein­räu­men ange­passt wer­den. Da die Rege­lungs­auf­ga­ben aut­ark in den Mehr­ka­nal-Reg­ler­mo­du­len aus­ge­führt wer­den, steht die SPS vor allem für indi­vi­du­el­le Steue­rungs­auf­ga­ben zur Ver­fü­gung. Über eine Benut­zer­ver­wal­tung mit bis zu 50 Benut­zern kön­nen frei defi­nier­ba­re Bedien­rech­te ver­ge­ben wer­den. So las­sen sich Fehl­be­die­nun­gen ver­mei­den und ein siche­rer Anla­gen­be­trieb wird gewähr­leis­tet

Visualisierung und Registrierung

Dank TFT-Touch­screen und inte­grier­ter Regis­trier­funk­ti­on ist es mög­lich, direkt an der Anla­ge zusätz­lich zu den aktu­el­len Wer­ten, Sta­tus- und Alarm­mel­dun­gen auch den Trend­ver­lauf ein­zu­se­hen. Dies gibt dem Benut­zer eine hohe Trans­pa­renz und die Mög­lich­keit, lau­fen­de Pro­zes­se direkt zu opti­mie­ren bezie­hungs­wei­se anzu­pas­sen. Auf die­se Wei­se las­sen sich schon im Ansatz Unre­gel­mä­ßig­kei­ten erken­nen und ent­spre­chen­de Maß­nah­men ergrei­fen.

Die regis­trier­ten Daten kön­nen via Schnitt­stel­le oder USB Stick mit­hil­fe der Soft­ware­pro­gram­me JUMO PCC und PCA3000 aus­ge­le­sen, archi­viert und eva­lu­iert wer­den. Eben­so bie­ten die­se Pro­gram­me Funk­tio­nen wie einen auto­ma­ti­schen Aus­druck der Mess­da­ten zum Bei­spiel als PDF oder CSV Datei. Auf Wunsch kön­nen die­se Daten auch direkt als email ver­sen­det wer­den.

Eine noch umfang­rei­che­re Doku­men­ta­ti­on ist mit der Visua­li­sie­rungs­soft­ware JUMO SVS3000 mög­lich. Die­se unter­stützt die char­gen­be­zo­ge­ne Pro­to­kol­lie­rung nach der Ein­ga­be von ent­spre­chen­den Daten direkt bei Pro­gramm­start an der zuge­hö­ri­gen Anla­ge.

Optimale Feuchte- und Temperaturmessung

Um äuße­re Ein­flüs­se bei der Pro­duk­ti­on sen­si­bler Pro­duk­te ver­nach­läs­si­gen zu kön­nen, sind im Rein­raum repro­du­zier­ba­re kli­ma­ti­sche Bedin­gun­gen nötig. Mit den kapa­zi­ti­ven Hygro­ther­mo­ge­bern der Serie 907027 von JUMO kön­nen zum Bei­spiel die Feuch­te und die Tem­pe­ra­tur mit nur einem Gerät bestimmt wer­den. Die Gerä­te ver­fü­gen über intel­li­gen­te Wech­sel­son­den mit intern abge­leg­ten Kali­brier­da­ten und Abgleich­pro­to­koll. Die­se ermög­li­chen dem Anwen­der bei Bedarf einen sekun­den­schnel­len Sen­sor­tausch ohne jeg­li­chen Genau­ig­keits­ver­lust.

Als Aus­gangs­si­gna­le ste­hen die Span­nungs­aus­gän­ge 0 bis 10 V oder 4 bis 20 mA (2 Lei­ter) Strom­aus­gän­ge zur Ver­fü­gung, wobei die Tem­pe­ra­turska­lie­rung vom Werk ohne Pro­ble­me auf die Appli­ka­ti­on ange­passt wer­den kann. Ein optio­na­les Dis­play erlaubt die Anzei­ge der aktu­el­len rF und T Wer­te.