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洁净室悬浮粒子监测系统设计的一种简便思路
时间:2018-05-11 点击次数:504

      粒子监测系统的设计,从自动化数据采集的角度看,任何厂家的系统设计都离不开以下几大块:软件、通讯网关(交换机)、传感器、真空源泵控制。对于真空系统的设计,无论是贝克、里奇乐等公司都有非常成熟的方案,这里我们只讨论尘埃粒子传感器的数据采集系统的设计。

      我们采用美国贝克曼库尔特公司的MET ONE6015系列的粒子传感器,采用Modbus通讯协议。这里啰嗦一句,无论MET ONE、TSI、还是Lighthouse,虽然他们都是美国公司,但感谢他们的大度,因为他们愿意将他们的通讯指令开放给系统集成商。无论对用户、还是系统集成商,开放性的协议给了用户维护选择的灵活性,意味着对用户zui大的尊重!

      控制器我们采用了NOVUS International公司的Field logger控制器。Fieldlogger控制器从zui初的设计就完全满足FDA 21CFR Part 11关于数据存储和加密的技术要求。

 

 

   

 

 

       因为Field logger控制器自带有两个RS485端口,一个ETHERNET端口,可以接入8路模拟量输入,8路数字量和2路继电器。

  1. 由于Field logger控制器自身带有一个ETHERNET端口,因此系统就无需再增加RS485转TCP的网关。如此节约网关的硬件成本。
  2. 由于Field logger控制器另外又带了两个RS485端口,我们使用其中的一个RS485端口专门用来连接粒子传感器,一个RS485端口可以接入16个粒子计数器。

我们又利用另外一个端口用来连接洁净区现场显示屏。

  1. 由于Field logger控制器还带有8路模拟量输入,因此这8路模拟量我们用来连接浮游菌空气采样的流量计信号,以测量空气采样的流量。Field logger控制器另外又带有8路数字量接口,这个8路的数字量接口可以设置为输入或者输出,如此该8路的数字量可以用来连接空气采样的电磁阀,控制浮游菌采样的开和关。

如下所示的系统示意图:

 

      现场报警信息显示我们采用了我公司专门设计的SGD4.3寸显示屏,全不锈钢设计、屏上贴膜用来防止洁净区消毒杀菌时产生的腐蚀。

  1. 该SGD4.3寸显示屏仅仅用来作为显示,不能执行操作,避免了合规性的问题。
  2. 该显示屏自带4路开关量输出,因此声光报警灯就可以直接和屏连接。
  3. 触摸屏上我们又设计了“静音”按钮,当现场出现报警时,蜂鸣器的噪音可以通过该静音按钮予以消除,但这不代表该报警已经被处理了。
  4. 根据用户需要,我们还可以在触摸屏上设计了浮游菌启动按钮,但浮游菌采样的停止不能通过该按钮操作。
  5. 粒子计数器的启动和停止,通常不通过按钮启动,但因某些用户的要求我们可以增加该按钮。如下图所示:

关于数据存储:

Field logger控制器的强大之处不仅仅在硬件系统的设计,重要的是Field logger控制器可以带16G的SD卡存储数据,所有连接Field logger控制器的传感器数据都会自动存储在Fieldlogger的存储卡内,16G的数据容量可以满足甚至是几个月的数据存储了。存储卡内的数据不能被计算机直接读取,只能通过Field logger控制器自带的免费软件进行数据读取。这也是满足FDA 21CFR要求的必备条件之一!

Field logger控制器软件,该软件同样是满足FDA21CFR的要求,而且该软件是免费提供的。下面介绍一下该软件:

 

如上图:Data Manager软件自带数据下载功能,数据可以选择时间段进行下载导出,导出格式可以是excel或者PDF。

上位机监控软件的设计:

可能对于大部分用户,并不想使用这个免费的软件,因此我们针对该系统同样设计了一套满足的监控软件SUPERVIEW。SUPERVIEW软件具有实时采集粒子计数器数据和曲线显示功能,同时实现SUPERVIEW和Field logger控制器的两级数据存储。大大地提高了用户数据的安全性。

下图是SUPERVIEW软件的模拟界面:

因文本有限,这里就不再一一介绍该软件了。

 

针对该系统我公司提供一系列的中英文版本的验证文件,文件包含FDS、SAT/IQOQ等。我们欢迎用户和系统集成商咨询并提供样机演示!

 

作者:上海榕蒽智能科技有限公司

王新兵

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