Intelligente Schleusensteuerung eliminiert Unsicherheitsfaktor Mensch

Das Gefahrenpotenzial „Mensch“ in Kombination mit einfachen Schleusensteuerungskonzepten birgt ein erhebliches Kontaminationsrisiko. Intelligente konfigurierbare Lösungen erleichtern die Einhaltung der Reinheitsklassen in der Praxis.

Der weitaus größte direkte oder indirekte Verursacher partikulärer Kontamination in reinen Räumen ist bekannterweise der Mensch selbst. Ob Mitarbeiter auf Grund fehlinterpretierter Anzeigen ungewollte Aktionen ausführen, jemand vor der verschlossenen Schleusentüre die Geduld verliert und nach kurzem prüfendem Rundumblick einfach per Not-Aus eine Türe öffnet, oder einfach das Anwenden von Hygienemaßnahmen vor dem Betreten des Reinraumes vergessen wird. Es gibt mannigfaltige Möglichkeiten, Dinge nicht den Vorschriften entsprechend auszuführen und damit Quelle unnötiger Kontamination zu werden. Aber auch einfache Schleusensteuerungssysteme bergen ein erhebliches Gefahrenpotenzial, das auf den ersten Blick oft übersehen wird. Beispielsweise kann durch eine einfache gegenseitige Verriegelung Kontamination nicht zuverlässig verhindert werden, da bei zwei oder mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden Einschleusungsvorgängen nicht sichergestellt werden kann, dass die Raumdruckverhältnisse vor dem wiederholten Öffnen der Türen wiederhergestellt wurden, aber auch eine wiederholte unbemerkte Nutzung der Not-Aus Funktion kann ein zusätzliches Kontaminationsrisiko darstellen.

Auch wenn sich mit Hilfe der Technik nicht alle menschlichen Fehlerquellen vermeiden lassen, so kann zumindest bei Schleusensystemen durch ein intelligentes und durchdachtes Steuerungskonzept einiges verbessert werden.

Reine Hardware-und SPS-basierte Lösungen versus konfigurierbare Systeme

Während reine hardwarebasierte Schleusensteuerungen, welche eine fix vorgegebene, wenig flexible Funktionalität zur Realisierung einfacher gegenseitiger Verriegelungen o.ä. bieten, wurden und werden Schleusensteuerungen meist kundenspezifisch mittels speicherprogrammierbarer Steuerungen (SPS) realisiert. Damit lassen sich zwar grundsätzlich auch sehr komplexe und intelligente Schleusensteuerungen realisieren, da  jedoch in der überwiegenden Zahl der Fälle sowohl die Anzahl der zu steuernden Schleusen als auch die jeweiligen Kundenanforderungen unterschiedlich sind, muss für jede Anlage ein neues Programm geschrieben werden, oder zumindest ein bestehendes Programm adaptiert werden, mit anderen Worten: „Das Rad neu erfunden werden“. Dies bringt erheblichen Aufwand mit sich – müssen doch alle Funktionen jedes Mal auch erneut getestet werden. Spätere Änderungen gestalten sich ebenfalls kostspielig, da diese auf Grund der Tatsache, dass der Quellcode im Eigentum des ausführenden Unternehmens bleibt, nur von letzterem ausgeführt werden können.

Konfigurierbare Lösungen ermöglichen die Anpassung einer bewährten Lösung an die Kundenanforderungen

Konfigurierbare Schleusensteuerungen beinhalten eine Fülle von fertigen und getesteten Funktionen, die je nach Bedarf für die einzelnen Türen bzw. Schleusen aktiviert oder deaktiviert werden können.

Dadurch ist im Allgemeinen eine wesentlich schnellere und kostengünstigere Projektrealisierung möglich, da keinerlei Quellcode erstellt und getestet werden muss. Dennoch können auch die ausgefallensten Kundenwünsche realisiert werden.

Konfigurierbare Schleusensteuerungen bieten zudem den Vorteil, dass sämtliche Funktionen anstatt über Steckbrücken oder Jumper softwaremäßig konfiguriert werden können. Eventuelle spätere Änderungen können sehr kurzfristig über Fernwartung, oder sogar vom Kunden selbst durchgeführt werden. Eine Anreise des Lieferanten ist meist nicht notwendig. Da bei vollständig konfigurierbaren Lösungen die Türpaneele nur mehr über ein Bussystem angebunden werden, reduziert sich neben den Implementierungskosten auch der Verkabelungsaufwand erheblich.

Doormate – ein universelles Konzept

Doormate ist eine flexible und vollständig modular aufgebaute Schleusensteuerung. Alle Türpaneele sind paarweise über ein Bussystem miteinander verbunden, der Verkabelungsaufwand wird dadurch auf ein Minimum reduziert. Abhängig von der Ausstattung der Türpaneele (Bedientaster mit integrierter mehrfarbiger Zustandsanzeige, Not-Aus Schlagtaste, Zeitanzeige, Lichttaster, Zutrittskartenleser etc.), sowie auch der Verwendung von Präsenzmeldern in den Schleusen, kann praktisch jede erdenkliche Funktionalität mit Hilfe einer einfach zu bedienenden Konfigurationssoftware realisiert werden. Die gesamte Konfiguration erfolgt mittels logischer Terme und Zeitgliedern und kann mit minimalen EDV-Kenntnissen erstellt werden. Sämtliche Zustände, wie Türkontakte, Anzeigen, Taster- und Schalterstellungen, etc., können im Onlinebetrieb direkt in der Konfigurationssoftware in Echtzeit verfolgt werden.

Bei der Konzeption der Türpaneele wurde, um Fehlinterpretationen zu vermeiden, besonders auf eine klare mehrfarbige Anzeige mit zusätzlicher Ringbeleuchtung der einzelnen Schleusenzustände Wert gelegt. Bestimmte Zustände werden zusätzlich auch akustisch signalisiert. Optional können die Paneele auch mit einer Digitalanzeige zur Visualisierung der noch verbleibenden Wartezeit sowie diversen Fehlerzuständen ausgestattet werden.

Fix implementiert ist eine zentrale Not-Aus Quittierungsfunktion. Ein einmal ausgelöster Not-Aus Zustand kann nicht durch Entriegeln des Not-Aus Schlagtasters, sondern nur an zentraler Stelle beispielsweise mittels Schlüsseltaster wieder zurückgesetzt werden. Dies stellt sicher, dass die unberechtigte und ungewollte Nutzung von Not-Aus Schlagtastern auf jeden Fall erkannt wird.

Erzwungene Raumspülzeiten nach jedem Schließen einer Türe, die Zurverfügungstellung von vorausschauenden Steuersignalen zum „Einfrieren“ der Druckregelung bei einer unmittelbar bevorstehenden Türöffnung, sowie die optische und akustische Alarmierung bei Fehlerzuständen sind wesentliche Merkmale die bei keiner Schleusensteuerung fehlen sollten.

Auf Wunsch kann über einen Diskretionstaster das weitere Betreten der Schleuse bis zur Freigabe dieser verhindert werden, oder eine Richtungspriorisierung realisiert werden, d.h. beispielsweise das Ausschleusen gegenüber dem Einschleusen bevorzugt werden. Ebenso kann die der höheren Reinraumklasse zugewandte Türe erst nach Betätigung des Desinfektionsmittelspenders freigegeben werden, was selbst dem vergesslichsten Mitarbeiter auf die Sprünge helfen sollte, oder auch die Zeitsteuerung der Beleuchtung in den Schleusen übernommen werden.

Alles in allem stellen konfigurierbare Schleusensteuerungen, wie das Doormate System, eine flexibilitätsbezogene und bei größeren Schleusenanlagen auch wirtschaftlich überlegene Alternative zu konventionellen Lösungen dar.

Fragen hierzu werden gerne auf der Vision Pharma 2015, wo Niotronic mit einem eigenen Stand (G2.3) vertreten sein wird, beantwortet.