monitoramento de vazamento e controle de acesso em salas limpas
ICP DAS disponibiliza módulos de monitoramento ambiental integrados ao WISE IIoT edge controller, permitindo o envio de informações de vazamento, temperatura, umidade e controle de acesso ao centro de controle para monitoramento remoto e controle rigoroso das condições ambientais em salas limpas.
Introdução
O cliente descrito neste caso é um fabricante de semicondutores que desenvolve e produz substratos de filme espesso e encapsulamentos micro-módulo personalizados usados em sensores de imagem, componentes optoeletrônicos, células solares e outros. Todas as linhas de produção estão em salas limpas, onde requisitos de temperatura, umidade e limpeza são particularmente rigorosos e devem ser mantidos dentro de faixas específicas.
Durante o processo de produção, o cliente utiliza água de alta pureza para limpar fragmentos de chips resultantes do processo de dicing. Eventuais derramamentos no piso causavam paradas de equipamentos ou linhas de produção, gerando perdas significativas. Anteriormente, em ocorrências de vazamento, apenas inspeções e limpezas presenciais pela equipe de gestão eram feitas, impactando fortemente a operação e alocação de pessoal.
Outras soluções avaliadas exigiam configuração complexa de controladores e sensores de vazamento, exigindo habilidades de programação e sem funções de alarme em tempo real, tornando a manutenção difícil para a equipe de gestão.
Assim, a equipe buscou uma solução abrangente de monitoramento ambiental que, além de medir temperatura e umidade e fornecer um sistema de controle de acesso seguro, avisasse imediatamente a gestão em caso de vazamento, evitando danos a máquinas e equipamentos. A seguir descrevemos como o cliente atingiu esse objetivo com a solução da ICP DAS.
Monitoramento de vazamento e controle de acesso em salas limpas — Solução de monitoramento ambiental da ICP DAS
A solução de monitoramento ambiental da ICP DAS é composta por três partes principais integradas ao WISE-5231 IIoT edge controller:
- iSN-101/S2/DIN 1-channel liquid leakage detection module — formado pelo iSN-101 I/O module e pelo cabo de detecção de vazamento CA-LLD-DC100X-L030. O iSN-101 transmite as informações de vazamento coletadas pelo cabo CA-LLD-DC100X-L030 ao WISE-5231 via Modbus RTU.
- DL-100TM485P remote temperature and humidity data logger — registrador remoto de temperatura e umidade com display LCD que mede as condições ambientais e envia os dados ao WISE-5231 via Modbus RTU.
- tM-PD3R3 3-channel isolation digital input and 3-channel power relay module — módulo com entradas digitais isoladas (3 canais) e relés de potência (3 canais) que transmite os dados do terminal de controle de acesso ao WISE-5231 via Modbus RTU. Ao confirmar o acesso de um colaborador, o WISE-5231 libera a trava da porta; em caso de falha de autenticação, o WISE-5231 envia uma mensagem de alarme à gestão.
Esses três blocos, em conjunto com o WISE-5231 IIoT edge controller, enviam dados de vazamento, temperatura, umidade e controle de acesso ao centro de controle por Modbus TCP para monitoramento remoto. A arquitetura permite notificações automáticas e execução de medidas quando ocorrem condições anormais.
Funcionamento e comunicação
O iSN-101/S2/DIN detecta o vazamento através do cabo CA-LLD-DC100X-L030 e envia o status via Modbus RTU ao WISE-5231. O DL-100TM485P reporta temperatura e umidade por Modbus RTU ao WISE-5231. O tM-PD3R3 transmite os eventos de controle de acesso (entradas digitais) ao WISE-5231 via Modbus RTU para ações imediatas (acionamento de relés para trancas, alarmes, etc.).
Os controladores WISE executam lógica local (IF-THEN-ELSE) para ações autônomas e robustas, suportando operações matemáticas, agendamento e envio de notificações por e-mail. O WISE-5231 publica os dados ao centro de controle via Modbus TCP, garantindo que, em situações anômalas, alertas sejam enviados e medidas apropriadas iniciadas.
Benefícios da solução
- Operação simples sem programação: os controladores WISE series oferecem páginas web amigáveis para editar lógica de controle via HMI, sem necessidade de programação.
- Função de recuperação de dados: os controladores WISE suportam registro de dados e recuperação, reduzindo riscos de perda de informação.
- Protocolos de comunicação comuns: módulos e controladores ICP DAS suportam o Modbus RTU, facilitando integração com diversos equipamentos.
- Mecanismo de watchdog duplo: iSN-101/S2/DIN e tM-PD3R3 incluem watchdog duplo, permitindo configurar watchdog do host e valores seguros predefinidos caso os módulos I/O percam comunicação com o host.
ICP DAS – Solução inteligente de monitoramento ambiental 2.0
Detecção avançada de vazamento
É possível instalar o ALM-Horn-BR (alarme sonoro e luminoso) e o display LED industrial da série iKAN na sala limpa. Quando o iSN-101 detecta vazamento, ele aciona o ALM-Horn-BR (sirenes e LEDs) e o WISE publica a mensagem no iKAN em tempo real. Os displays iKAN suportam ASCII e Unicode e comunicação Modbus, sendo compatíveis com PLC, HMI e SCADA.
Monitoramento de temperatura e umidade
Em caso de elevação de temperatura na sala de máquinas, o WISE pode utilizar o módulo IR-712-MTCP (módulo de aprendizado infravermelho) para enviar comandos IR ao condicionador de ar e reduzir a temperatura. Dados de temperatura/umidade são exibidos no iKAN.
Melhoria no monitoramento de controle de acesso
Para vigilância de acesso, o cliente pode empregar a câmera IP iCAM-ZMR8422X. Se um acesso falhar, a lógica IF-THEN-ELSE do WISE pode ativar a câmera para captura de imagens ao vivo e transmitir vídeo ao centro de controle, além de enviar notificações por e-mail ou por aplicativos de comunicação à equipe de gestão.
Conclusão
O cliente implementou a solução completa de monitoramento ambiental da ICP DAS para vigiar vazamentos, temperatura, umidade e controle de acesso em salas limpas. Em situações anômalas, a gestão é imediatamente notificada, garantindo segurança e operação estável das máquinas. A solução também reduz a necessidade de limpezas constantes e melhora a eficiência operacional.
Além da indústria de semicondutores, essa solução é aplicável em biotecnologia, engenharia de precisão, farmacêutica, salas de cirurgia hospitalares e outros ambientes que requerem controle ambiental rigoroso. A ICP DAS integra aquisição de dados ambientais e conectividade para transformar fábricas em smart factories.
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Autor: LRI Automação / ICP DAS
