제약 제조에 있는 Profibus: 수락과 신뢰성을 지키기

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Profibus는 무엇입니까?

Profibus (Process Field Bus)는 자동화 기술에 대한 개방형 표준화 된 통신 프로토콜입니다. 센서, 액추에이터, 컨트롤러 및 기타 장치, 실시간 데이터 교환을 촉진합니다. Profibus & Profinet International (PI)에 의해 개발 된 Profibus는 IEC 61158 및 IEC 61784 표준을 기반으로합니다. 견고성, 세제 행동 및 유연성은 제약 산업 분야에서 가장 이상적인 선택입니다. Profinet International (PI), Profibus는 IEC 61158 및 IEC 61784 표준을 기반으로합니다. 그것의 견고성, 세제 행동 및 유연성은 종종 제약 산업 분야에서 사용 된 제약 산업 분야에서 이상적인 선택입니다.

제약 제조에 있는 Profibus의 중요성

제약 제조는 FDA와 EMA와 같은 기관에 의해 시행되는 Good Manufacturing Practices (GMP)와 같은 규제 표준에 엄격한 준수를 요구합니다. Profibus는 이러한 기준을 제공함으로써 충족합니다.

]데이터 무결성: 규정 준수 및 품질 관리에 대한 정확하고 일관성있는 데이터 수집을 보장합니다. Profibus는 FDA 21 CFR Part 11 전자 레코드에 대한 요구 사항을 맞추는 시간과 데이터를 지원하며 순환 / 순환 통신을 지원합니다.
Process Automation: 제조 공정의 정확한 제어를 가능하게 하고 오류와 가변성을 줄입니다. 온도, 압력, 흐름, 혼합 시간은 일괄 처리 일관성 및 수율 최적화에 필수적입니다.
Real-time Monitoring: 문제의 즉각적인 탐지를 촉진하고 가동 시간을 최소화합니다. DP를 위한 1ms 만큼 낮은 주기 시간으로, 통신수는 신속하게 탈선에 반응할 수 있습니다.
Traceability: 감사에 필요한 종합 기록 보유를 지원합니다. 모든 데이터 포인트는 일괄 레코드에 로그인 및 연결될 수 있으며, 원료에서 완제품에 이르기까지 전체 추적성을 가능하게 합니다.

이 기초에 달리, Profibus는 또한 제약 회사가 유효 상태에 장비를 유지하고 unplanned stoppages를 감소시키는 장치 진단 및 자산 관리를 지원합니다.

규제 Alignment

GMP는 제조 시스템의 검증을 요구, 자신의 통신 네트워크를 포함. PI에 의해 인증 된 프로 세이버 장치 GSD (일반 역 설명) 파일, 제어 시스템 및 지원 검증 문서에 통합을 단순화. 프로토콜의 인허가 오류 검출 (예 : CRC 체크, 버스 모니터링) FDA와 WHO의 데이터 무결성 가이드 라인의 핵심 관심에 기여.

Profibus와 준수

Profibus를 효과적으로 구현하는 것은 업계 표준과 모범 사례에 대한 접착을 포함합니다. 준수는 자동이 아닙니다. 그것은 디자인 및 지속적인 관리가 필요합니다.

표준화된 장비

GMP 요구 사항과 호환되는 인증된 Profibus 장치. PI 인증은 상호 운용성을 보장하고 통신 실패의 위험을 줄일 수 있습니다. 클린 인 플레이스 (CIP) 또는 살균 인 플레이스 (SIP)를 사용하여 장치를 선택하십시오. 위생 기준을 충족하는 인클로저. PA 장치 용 인트라스트 안전 인증 (Ex ia)은 가연성 가스가있는 영역에 중요한 것입니다.

Proper 네트워크 디자인

네트워크는 방해를 방지하고 중복을 보장하기 위해. 이것은 적절한 배선 (차폐된 꼬이는 쌍), 종료 저항기 및 버스 길이 계산을 포함합니다. 과다한 주된 단위 및 과다한 케이블을 다는 것은 단 하나 점 실패 도중 커뮤니케이션을 유지할 수 있습니다. 중요한 과정을 위해, 자동적인 전환기를 가진 이중 중복 Profibus 세그먼트를 고려하십시오. 네트워크 세그먼트는 위험한 지역을 고립시키고 문제 해결을 간단하게 할 수 있습니다.

일반 검증

이 시스템은 표준을 준수하기 위해 시스템의 정기적 인 검증 및 교정을 포함합니다. 이에는 Profibus 네트워크의 설치 자격 (IQ), 운영 자격 (OQ) 및 성능 자격 (PQ)이 포함됩니다. Profibus Tester 또는 진단 반복기와 같은 도구를 사용하여 신호 품질, 버스 부하 및 드롭 아웃 카운트를 확인합니다. Re-validation는 모든 펌웨어 업데이트 또는 네트워크 토폴로지 변경 사항을 따르야합니다.

신뢰성 및 유지 보수

신뢰성은 비용으로 가동불능시간을 피하기 위하여 약제 제조에서 결정적이고 제품 안전을 지킵니다. Profibus 네트워크 실패는 배치 손실 및 뜻깊은 재정적인 충격에 지도하는 전체 생산 라인을 할 수 있습니다. Profibus 체계는 일상적인 정비 및 감시를 요구합니다:

네트워크 진단

Profibus는 컴퓨터 및 버스 수준에서 풍부한 진단 기능을 제공합니다. HWConfig, ProfiTrace 또는 핸드 헬드 버스 테스터를 사용하여 Siemens STEP 7과 같은 도구는 케이블 결함, 종료 문제 또는 실패 트랜시버를 알 수 있습니다. Profibus 진단 게이트웨이를 통해 연속 모니터링을 구현하여 SCADA 시스템에 경보를 공급합니다.

Firmware 업데이트

보안 패치 및 개선 혜택을 위해 장치 펌웨어를 최신 상태로 유지하십시오. 그러나 검증 된 시스템에 대한 펌웨어 변경은 공식 변경 제어 프로세스를 따르야합니다. 비 생산 환경에서 업데이트를 테스트하고 롤백 계획을 유지합니다.

교육 인원

직원은 효과적으로 Profibus 네트워크 관리 및 문제 해결을 훈련. 많은 제약 시설은 버스 진단의 깊은 지식이 부족할 수있는 전기 또는 자동화 엔지니어에 의존합니다. PI 또는 시스템 통합 업체에서 인증 된 교육을 제공합니다. 크로스 트레인 교대 팀은 첫 번째 수준의 문제 해결을 처리합니다.

협력업체

일정 일정한 검사 및 유지 보수는 실패를 방지합니다. 이것은 커넥터의 시각 검사, 버스 커넥터 청소 (특히 먼지가 축적 될 수 있는 청정실에서), 및 원격 세그먼트에 전압 수준을 측정합니다. 수명주기 관리 계획의 일부로 노후화 케이블 및 커넥터를 대체하십시오. 중요한 장치를 위한 예비 모듈을 유지합니다.

제조 실행 시스템 및 SCADA와의 통합

Profibus는 고립에서 작동하지 않습니다. 데이터가 높 수준의 시스템에 공급하는 필드 레벨 백본 역할을합니다. 제약 제조에서 Profibus는 SCADA 시스템 및 제조 실행 시스템 (MES)과 통신하는 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러 (PLCs)에 연결합니다. 이 통합은 다음과 같습니다.

Electronic 일괄 녹음: Profibus 장치에서 실시간 프로세스 데이터는 자동으로 일괄 레코드를 팝업하고 수동 쓰레기 오류를 줄입니다.
Recipe 관리: MES는 프로세서 액추에이터를 제어하는 PLCs에 레시피 매개 변수를 다운로드합니다. 변경은 준수에 대해 기록됩니다.
Alarm 및 이벤트 관리: Profibus Diagnostics는 감사 트레일에 대한 21 CFR Part 11 요구 사항을 충족하는 데 도움이되는 공장 운영자 및 역사에 확장 된 경보를 생성합니다.
Equipment performance tracking:] Profibus sensors에서 사용 데이터를 사용하여 처리량, 가동 시간 및 품질을 추적합니다.

종종 Windows 기반 시스템에 대한 Profibus 데이터를 브리지하는 OPC (OLE for Process Control) 서버를 사용합니다. OPC UA는 보안, 플랫폼 의존 통신에 대해 점점 채택됩니다.

사이버 보안 고려

제약 식물이 더 연결되고, Profibus 네트워크는 사이버 위협으로부터 보호되어야합니다. 전통적으로, Profibus는 폐쇄, 고립 된 네트워크로 간주되었지만 현대 건축가 교량 OT 및 IT는 위험을 소개합니다. 주요 조치는 다음과 같습니다.

Network 세그먼트: Profibus 세그먼트와 기업 네트워크 사이의 방화벽을 사용합니다. 엔터프라이즈 영역에서 별도의 프로세스 제어 네트워크(PCN).
인증 및 액세스 제어: 엔지니어링 워크스테이션 및 프로세서 마스터 인터페이스를 위한 물리적 및 논리적 접근 제어 구현.
Secure Remote Access:] 공급업체가 원격 액세스가 필요한 경우, 두 팩 인증 및 세션 로깅을 통해 VPN을 강제로 구현합니다.
패치 관리: 사이버 보안 패치와 함께 펌웨어 업데이트, 항상 검증에 영향을 미치는 테스트.
Monitoring: 예상치 못한 마스터 코버 또는 장치 실패와 같은 무해한 프로세서 트래픽을 감지 할 수있는 산업용 침입 검출 시스템 (IDS)를 사용합니다.

사례 연구: 냉동 건조 공정에서 Profibus

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하이브리드 시스템은 종종 제어 수준에서 Profinet를 사용하며 현장 기기에 Profibus PA를 유지하면서도 마찬가지입니다. Gateway 장치는 원활한 통신을 가능하게 합니다. 또한 Time-Sensitive Networking (TSN)은 향후 Profinet 표준에 통합되어 표준 IT 트래픽을 통해 공동으로 활용할 수 있는 세련성 Ethernet을 제공합니다.

이 혁신을 활용함으로써 제약 회사는 제조 공정에서 준수, 효율성, 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 더 읽기를 위해, 프로세스 자동화 (]Profibus.com]), 데이터 무결성에 대한 FDA 지침 (]]FDA Data Integrity Guidance]) 및 일괄 제어 ([LT:3]]])에 대한 ISA-88 표준을 준수하고 있습니다.