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粒子监测应用指南 1 内容目录 粒子监测设备简介粒子监测设备安装粒子监测设备调试粒子监测设备验证粒子监测使用注意事项 2 粒子监测设备简介 粒子计数器 激光粒子计数器 原理AirNet510介绍通道 包含0 5um和5um两个粒径通道 流量 文丘里管原理 即小孔两端压力差达到一定值 通过小孔的流量恒定 误差小于5 真空度12英寸汞柱 约 40 64kPa 最大浓度500000 立方英尺 超过此浓度 则测量严重失准 通讯 标准ModbusTCP协议 OPC协议采样头 等动力采样头 采样头截面积 粒子流量 A级层流风速 粒子计数器流量 28 3升每分钟 0 000471667立方米每秒A级层流风速 0 45米每秒采样头面积 0 000471667 0 45 0 0048148平方米采样头直径 36 529毫米 3 粒子监测设备简介 浮游菌采样介绍浮游菌采样组成电磁阀流量计流量控制器 电磁阀 流量计 浮游菌采样器 浮游菌采样器 真空源 流量控制器 4 粒子监测设备安装 粒子计数器安装设备固定粒子传感器应固定良好 避免震动 同时 应有必要的保护避免感应器受到外力的损坏或干扰 一般使用不锈钢保护盒保护粒子计数器 固定位置需与传动机构保持距离 避免设备润滑油脂的污染 配线 线缆 接头 连接方式 建议AirNet配线使用超五类双绞线或以上规格的电缆进行通讯连接 以保证通讯信号 AirNet粒子传感器使用以太网通信方式 ModbusTCP协议进行通讯 感应器网线接法如下 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白和绿作为通信线 568B接法 棕和棕白作为电源 其中棕为正 棕白为负 对于AirNet传感器 需要网线先接入到交换机 在通过网线接入到上位机电脑或者HMI 5 粒子监测设备安装 粒子计数器安装采样头安装 采样头安装时 需注意如下事项 采样头监测的有效半径为30cm 即距离关键点在此范围内即可 采样头安装位置 应尽可能避免对生产操作的影响 采样头的安装应尽可能远离爆瓶或药液飞溅的位置 避免对感应器造成污染 采样头至感应器的采样管长度应小于1 8m 否则会造成粒子沉降 使测量失准 采样头至感应器的采样管应保持由上往下的方向 避免U型弯造成粒子沉降 采样头至感应器的采样管内壁应光滑 避免粒子沉积 感应器及采样管应远离机械运动部件 避免潜在的损坏 感应器及采样管应保持洁净 避免润滑油脂污染 真空管路连接 一般使用外径为10mm的PU软管为AirNet连接至真空管路的连接管 由于细长管路会对真空产生损失 因此 该管长度一般不应超过10米 6 粒子监测设备安装 浮游菌采样器安装浮游菌采样器固定不同的浮游菌采样器有不同的固定方法 需根据实际情况制作相应的支架即可 浮游菌采样器的固定应注意 如下事项 避免对正常操作产生影响 在有效范围内原理爆瓶或药液飞溅的位置 安装位置应便于操作人员进行操作 7 粒子监测设备安装 浮游菌采样器安装电磁阀 流量计 流量控制器安装这些器件应按照如下顺序进行连接 切不可颠倒 连接时管路应连接可靠 避免泄露 电磁阀 流量计 浮游菌采样器 真空源 流量控制器 气流方向 8 粒子监测设备调试 粒子计数器AirNet单机调试修改串口地址硬件 粒子感应器 AirNetRS232调试线 24V电源 RS232 USB转化线软件 HyperTerminal 超级终端 方法 1 使用RS232调试线连接AirNet和调试电脑 2 连接24VDC电源至AirNet 连接时需注意电源正负极的位置 3 启动调试电脑 并启动HyperTerminal超级终端软件 4 任意输入新连接的名称 点击确定 5 修改通讯方式 选择即将使用的串口号 点击确定 9 粒子监测设备调试 粒子计数器AirNet单机调试5 设置串口通讯参数 只需点击恢复默认设置即可 点击确认 7 连接正常后 可在该窗口中输入字符 若无法输入字符 请检查硬件连接是否正确 8 假设需将IP地址修改为192 168 100 100 则需进行如下操作 输入setip192 168 100 11后回车输入write后回车 等待待传感器参数设置完成后 会弹出设备固件版本等信息 表明写入完成输入sta后回车 打开传感器参数列表查看CurrentIPParameter中的IPAddress内容 确认是否修改正确 10 粒子监测设备调试 粒子计数器AirNet单机调试9 确认修改无误后 拆除电源 调试线等连接 此操作完成 11 粒子监测设备调试 粒子计数器AirNet单机调试其他参数 设置方法同IP参数设置形同 需设置的参数及指令如下 可输入多个设置指令后 使用一个write指令写入感应器 setque1 关闭感应器的数据缓存功能 若不关闭 数据将会优先存储在设备内置的缓存区域内 不会写入数据输出地址 setsample6060 设置采样间隔时间为60秒 该参数可以在超级终端内进行设置 也可在连接到Modbus上位机后 使用程序指令修改 超级终端设置后的指令列表应如下 IP地址可能存在不同 此截图中的采样间隔设置为20秒 12 粒子监测设备调试 粒子计数器AirNet单机调试数据读取步骤 00001置1 开始采样 在MODBUSPointType下拉选项中选择01 CoilStatus Address中输入1 Length中输入5 双击00001 将弹出对话框中Value值由Off改为On 点击Update退出 13 粒子监测设备调试 粒子计数器AirNet单机调试数据读取步骤 查看数据 在MODBUSPointType下拉选项中选择04 InputRegister Address中输入30201 Length中输入32 可查看如下数据进行判断或读取 14 粒子监测设备调试 粒子计数器AirNet单机调试数据读取步骤 30214 设备状态 当00001被置1后 该地址栏值应为1 表明采样进行中 30215 数据缓存中的数据数量 若之前参数设置正常 该处值将不会变化 若设置错误 在采样开始后 每过一个采样间隔时间 位置值 1 30227 设备的通道数量 该设备通道数为2 该地址值恒为2 不会变化 若无法读到2 则表明连接异常30229 30230 0 5um通道粒子数据 该数据为实际测得数据 30229 30230分别为高16位和低16为 读取数据时需组合为32位计算30231 30232 5 0um通道粒子数据 该数据为实际测得数据 30231 30232分别为高16位和低16为 读取数据时需组合为32位计算以上步骤作为参考 在实际应用中可能会用到不同的PLC或人机界面读取数据 具体的指令编写取决于所使用的PLC和人机界面 15 粒子监测设备调试 粒子计数器AirNet单机调试指示灯状态设备状态 Power灯 当感应器通电后常亮绿色Status灯 黄色亮起或闪烁表示粒子传感器正在通过ModbusTCP协议进行数据交换可配置为红色或黄色 来表示传感器的不同状态 绿灯存储地址为00003线圈 红灯存储地址为00004线圈 当该线圈值被设为0 对应颜色等熄灭 当被设定为1 对应颜色灯亮起 这些等合适亮起或熄灭由PLC程序控制 如可由不同颜色来表示粒子是否超标 设备状态数据存储地址分别存在30007中 其中只有7位代表着设备的不同状态 常用的由如下位 Bit4 红灯状态 1为on 0为offBit3 绿灯状态 1为on 0为offBit2 激光状态 1为正常 0为异常 16 粒子监测设备调试 粒子计数器AirNet联机系统调试硬件需求 第三方信号接收设备 软件需求 第三方可接收ModbusTCP协议数据的软件 调试设置需根据第三方硬件及程序而定 17 粒子监测设备调试 浮游菌采样器调试电磁阀控制电磁阀需在PLC的控制下 根据用户操作而动作 动作时不应有延时 流量计控制 流量计读数 体积累加计算 当电磁阀打开 浮游菌开始采样时 气流经过流量计 即可测得4 20mA的流量信号 PLC需根据该流量进行时间累积计算 在采样结束时计算出本次采样的总体积书 制药法规中所关注的是单位体积的浮游菌数量 因此准确的体积计算是测量准确的前提 生产过程中 浮游菌采样使用时 每小时找采样一次 每批生产过程采样总量不可小于1立方米 每个培养皿连续采样不可超过2小时 敞口放置时间不大于4小时 升序设定时 可根据用户使用情况更改 18 粒子监测设备验证 安装验证 IQ 建议的验证内容如下 系统相关配件的手册等系统各相关配件的安装图纸 电气图纸等粒子计数器 手册 型号 序列号 安装位置 校正信息 串口地址 使用电压 真空度 采样管长度 通讯通断测试等 浮游菌采样 电磁阀 流量计硬件相关信息 电磁阀通断测试等 19 粒子监测设备验证 运行验证 OQ 建议的验证内容如下 粒子计数器 串口地址 采样间隔设置 显示数据单位 预警警报值设置 报警功能测试 数据存储 查看 导出测试 浮游菌采样 流量计流量警报值设置 报警功能测试 数据存储 查看 导出测试 20 粒子监测使用注意事项 在实际使用中 当现场进行喷洒清洁 消毒等影响环境的操作时 需停止粒子采样 并盖上不锈钢盖子 避免这些操作产生的雾气进入设备内部 造成光学器件污染而是测量失准 由于AirNet无激光自动保护功能 在使用过程中 禁止随意盖上采样头 若需盖上采样头 则需按照正常操作 先停止采样 关闭感应器电源 然后再盖上采样头盖子 粒子计数器采样管可拆卸 进行灭菌消毒处理 不锈钢部分可进行高温灭菌 塑料部分可冲洗 传感器应自出厂校正日期起 每12个月进行校正 以保证传感器测量的准确 同时会对设备内部进行清理维护 在传感器拆卸运送过程中需注意 拆装前需停止采样 关闭感应器电源及真空泵电源 拆卸前在传感器上做好标示 避免校正后安装错位造成数据错位 拔掉传感器的进气口和排气口软管 拔下传感器电源信号线 拿出传感器后 需及时将传感器的进气和出气口进行密封 可使用保鲜膜或其他合适的材料 以避免运输过程中的污染 在传感器包装时 每个传感器先用发泡塑料纸或其他泡沫包裹 用胶带缠好 将传感器放置于合适大小的纸箱内 注意 先在纸箱周边放些发泡塑料纸或泡沫 并将间隙填充 防止在运输过程中碰撞 造成传感器损坏 校正完成后安装时 按照拆卸式的安装方式 依次将气管及电源信号线缆接至正确位置 若在正常使用中发现传感器故障报警 请电话联系PMS售后服务部 不要自行尝试打开仪器维修 使用注意事项 21 粒子监测使用注意事项 造成粒子数据超标的原因总体来讲有两种 现场环境失控 造成实际的粒子数量增加 可能由人为操作 设备动作 空调系统异常等因素造成 粒子计数器工作异常 造成粒子数据超标 粒子超标发生后 经过一段时间 数据能够恢复到正常水平甚至是0 则表明该超标警报为正常使用时的环境警报 若这些数据为关键数据 则需对此数据超标进行调查说明 若粒子数据一直处于超标状态 且无下降趋势 则既有可能是环境原因 也有可能为设备原因 此时 可用零过滤器置于采样头上端 进行检测 若数据减小甚至为0 则为环境原因 应考虑人为操作 高效层流等其它原因 若数据仍然很大 则为设备原因 也可用便携式粒子计数器在超标采样点附近进行测量 然后进行数据对比 若数据相近 则说明为