Kompakte Pharma-Reinigungsanlage

Am Steuer: Panel PC mit intuitiv bedienbarem Touch-Display

Das pharmagerechte Design des Reinigungssystems ist auf eine einfache Bedienbarkeit ausgerichtet. Dafür sorgen die gute Zugänglichkeit zum Waschraum durch vertikal absenkbare Glasschiebetüren und auch das übersichtliche, intuitiv bedienbare sieben Zoll große Touch-Display. Hierüber lassen sich alle Reinigungsparameter einstellen, Diagnoseinformationen abrufen und notwendige Protokolldaten des Reinigungsprozesses sichern und ausdrucken. Die PH 810 erfüllt auch die einschlägigen Anforderungen der neuesten Richtlinien wie GMP, GAMP (Good Automated Manufacturing Practice) und FDA(Food and Drug Administration). Damit setzt sie neue Maßstäbe für Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Qualität. Die Steuerung der Reinigungsanlage übernimmt der langzeitverfügbare Nanopanel PC Simatic IPC277D mit integriertem Touch-Display von Siemens. Der Datenaustausch zwischen Steuerung und Sensorik/Aktorik erfolgt über den weltweit führenden, echtzeitfähigen industriellen Ethernet-Standard Profinet IO.

Zur Projektierung und Programmierung des Systems nutzen die Experten des Reinigungsmaschinenherstellers das Engineering Framework Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) von Siemens. Die Software optimiert sämtliche Betriebs-, Maschinen- und Prozessabläufe und ist aufgrund einer intuitiven Benutzeroberfläche, einfacher Funktionen und vollkommener Datentransparenz besonders benutzerfreundlich.

Effizienter Einsatz von Energie, Wasser und Reinigungsmitteln

Zur Erzielung bester und reproduzierbarer Reinigungsergebnisse bei gleichzeitig ressourcenschonendem Umgang mit Wasser, Reinigungsmitteln und Energie setzt Belimed auf eine ganze Reihe innovativer Technologien. Neben einer automatischen, von Beladungsmenge und Beladungsgut abhängigen Niveauregulierung der Reinigungslösung, kommt auch das gravimetrische Dosiersystem (GDS) zum Einsatz. Herkömmliche Reinigungsanlagen arbeiten mit einfachen Durchflussmessern für die Mengenbestimmung der Prozesschemikalien. Bei der GDS-Technologie können diese durch eine gravimetrische Mengenmessung auf zwei Prozent genau dosiert werden ¿ und dies unabhängig von Viskositätsschwankungen. Dadurch wird nicht nur zuverlässig eine Über- oder Unterdosierung verhindert, sondern es werden auch noch bis zu 20 Prozent Einsparungen bei Wasser, Energie und Reinigungsmitteln erreicht. Damit die Steuerung die komplexen Regelungs- und Steuerungsaufgaben zuverlässig ausführen kann, wird eine Vielzahl von Sensoren und Aktoren benötigt. Aufgrund der Kompaktheit der Reinigungsanlage konnten die Konstrukteure des Anlagenbauers nur eine sehr begrenzte Fläche für die Steuerungskomponenten einplanen. Zur optimalen Raumausnutzung bei gleichzeitig guter Zugänglichkeit für Serviceaufgaben haben sich die Experten für eine ausziehbare Montageplatte unterhalb des Waschraums entschieden.

Skalierbares Peripheriesystem spart Platz

Auf dieser Montageplatte mussten, neben vielen anderen elektrischen Komponenten wie Schütze, Stromversorgung und vieles mehr, auch die notwendigen Peripheriemodule zum Anschluss der Sensoren und Aktoren Platz finden. Hier konnte das neue skalierbare Peripheriesystem Simatic ET 200SP eine seiner großen Stärken ausspielen: die Anbindung von Sensoren und Aktoren an eine Steuerung auf engstem Raum - ohne Kompromisse bei Zugänglichkeit, Handhabung und Anschlusstechnologie.

Dabei erlaubt der Aufbau eine vertikal angeordnete Verdrahtung und Prüfung ohne gesteckte Peripheriemodule sowie im Fehlerfall einen schnellen Modultausch ohne Einfluss auf die Verdrahtung. Zusätzlich ist diese Aufbautechnik auch noch sehr übersichtlich und aufgeräumt, da die einzelnen Module nicht durch die Verdrahtung verdeckt werden. Besonderen Wert wurde bei dem Peripheriesystem auch auf eine ausführliche Kennzeichnung mit allen für die Verdrahtung, Inbetriebnahme und den Service notwendigen Informationen gelegt. Durch die bereits werkseitig aufgebrachten Farbkennzeichnungen lassen sich nicht nur Lastspannungsgruppen auf den ersten Blick erkennen, sondern auch Modultypen - etwa lassen sich digitale und analoge Ein- und Ausgabemodule einfach voneinander unterscheiden. Zur exakten Identifikation sind bei jedem Modul frontseitig eine genaue Typbezeichnung, der Hardware- und Firmware-Stand sowie die Bestellnummer aufgebracht. Zusätzlich lässt sich bei einem notwendigen Austausch eines Sensors beziehungsweise Aktors der korrekte Anschlussplan ablesen, ohne aufwendig in der Maschinendokumentation nachlesen zu müssen. Um auch die aktuellsten Informationen zu jedem einzelnen Modul zu erhalten, kann mit Hilfe der Smartphone App "Industry Online Support" von Siemens ein modulspezifischer 2D-Matrixcode eingescannt werden. Auf diese Weise wird der Servicetechniker automatisch zu der Produktinformationsseite des betreffenden Moduls geleitet, wo neben dem aktuellen Gerätehandbuch auch alle weiteren Informationen zu diesem Modul abgerufen werden können.

Neue Klemmentechnologie mit herausragender Zugänglichkeit

Ein weiterer Vorteil des neuen Peripheriesystems liegt in den kompakten Abmessungen. Insbesondere die geringe Baubreite von nur 13,5 cm für den Anschluss des hier benötigten Ausbaus für 44 Sensoren und 56 Aktoren war unter den gegebenen engen Platzverhältnissen auf der Montageplatte von entscheidender Bedeutung. Während konventionelle Peripheriesysteme die Einführungsöffnungen für das Werkzeug und den Leiter meist abwechselnd untereinander anordnen, wurde bei der Simatic ET 200SP eine spaltenweise Anordnung gewählt, wodurch sich eine Flächeneinsparung von 64 Prozent ergibt. Dabei können weiterhin Leiterquerschnitte bis zu 2,5mm2 angeschlossen werden. Trotz der daraus resultierenden großen Leiterdichte, konnte die Zugänglichkeit durch die spaltenweise Anordnung deutlich gesteigert werden, da die einzelnen Leiter die Federöffner nicht mehr verdecken. Dadurch konnte die Klemmenzahl von den bisher üblichen 8 bzw. 12 Klemmen auf 18 bzw. 28 Klemmen pro Modul gesteigert werden. Dies wiederum ermöglichte eine Verdoppelung der Kanalzahlen je Modul und dadurch wiederrum eine Einsparung von 50 Prozent bei der Modulbreite.

Ein Novum bei diesem Peripheriesystem: Bisher notwendige Powermodule zur Versorgung einer neuen Lastgruppe entfallen nun. Deren vielfältige Funktionen, wie Filterung und Überwachung der Versorgungsspannung, Diagnosemeldung- und Anzeige und auch ein Verpolschutz wurden in das Peripheriesystem integriert. Im Falle der PH 810 mit ihren drei Lastgruppen führte dies zur Einsparung von drei Powermodulen und zur Verringerung der Stationsbreite um 45 mm. Die Kombination aus leicht handhabbarer Klemmtechnologie und minimalem Flächenbedarf birgt somit immense wirtschaftliche Vorteile.

Umfangreiche Diagnose schon in der Standardklasse

Bereits die Module der Funktionsklasse "Standard" bieten umfangreiche Diagnosemöglichkeiten. So enthält beispielsweise das Digitalausgangsmodul eine Überlast-, Kurzschluss- und Drahtbruchdiagnose. Dabei wird letztere sogar im Schaltzustand "Null" zuverlässig erkannt und an das zentrale Steuerungssystem gemeldet. Im Falle eines erkannten Fehlers wechselt die Diagnoseleuchtdiode DIAG-LED von Grün auf Rot und zeigt somit dem Servicepersonal, welches Modul in der Station den Fehler gemeldet hat. Zusätzlich wird bei jedem Modul auch die Last- beziehungsweise Geberversorgungsspannung überwacht und über die PWR-LED angezeigt. Im Fehlerfall sendet das Modul eine entsprechende Diagnosemeldung an die überlagerte Steuerung. Bei Bedarf kann der Status der Lastspannungsversorgung auch zusätzlich über ein Statusbit je Modul übertragen werden.

Schnelle fehlerfreie Verdrahtung und Montage

Für den in der Reinigungsanlage zur Verfügung stehenden knappen Einbauraum ist das kompakte Peripheriesystem Simatic ET 200SP die optimale Lösung. So ist beispielsweise die für die Verdrahtung benötigte Fläche bis zu 64 Prozent kleiner als bei konventionellen Systemen, ohne dass bei Anschlussquerschnitten oder Bedienbarkeit Abstriche in Kauf genommen werden müssen. Eine aussagekräftige werkseitig aufgebrachte Beschriftung nebst Farbkennzeichnung bietet beste Orientierung zur Vermeidung von Montage und Verdrahtungsfehlern und unterstützte sowohl einen fehlerfreien Aufbau als auch die schnelle Inbetriebsetzung der Anlage. jg