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灌封設備液位監控和補給控制

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使用案例

使用 moneo RTM 進行液位可視化和分析並控制內部物流流程

樹脂和硬化劑共同形成鑄造樹脂;感測器生產的關鍵成分。使用這些材料進行灌封有助於保護電子組件免受衝擊、振動和潮濕的影響。

桶中樹脂和硬化劑的可用性對於在生產過程中保持產品的可靠性和品質而言至關重要。因此,需要監控樹脂和硬化劑桶的液位。此外,補給材料的內部物流流程將實現自動化。

最初情况

到目前為止,設備內部控制系統一直在監控裝有成分的桶的當前液位。必要的換桶由信號燈指示。必須透過郵件主動向中央倉庫請求設備補給材料。沒有自動補給控制。

而另一個問題是有些材料提供得太早。這導致使用材料時超出了其實際有效期。

此外,樹脂和硬化劑在使用前必須適應生產環境。尤其是在寒冷的月份,臨時通知的材料交付會導致各種問題,特別是如果沒有足夠的時間來適應環境溫度。

專案目標

現在的目標是建立以需求為導向的設備原材料供應系統。包括桶的液位監控。此外,我們的想法是引入便於補給原材料的自動預訂流程,以確保其在使用時的可用性。

實施

moneo RTM 軟體集中安裝在伺服器上。IO-Link 主站透過公司 IT 網路內的內部 VLAN 連線至伺服器。液位感測器透過 IO-Link 連線至 IO-Link 主站。

液位感測器已安裝在設備中,並將當前液位傳輸至設備控制系統。為了確保可以在不影響原始設備控制系統的情況下落實該使用案例,使用了 Y 路徑

moneo RTM 透過 SFI 介面連線至 SAP MM 模組* 和 SAP PM 模組**。moneo RTM 透過 SFI 介面向 SAP 傳送定義的警報/事件。根據實際流程,在 SAP MM 或PM 模組中進行進一步處理。

違反閾值即在幾公里外的中央倉庫中啟動訂單請求流程。此過程結束時,材料可投入生產,同時液位感測器指示木桶再次裝滿。這稱為 SFI 補給控制

*SAP MM 模組 =「材料管理」模組,用於規劃和控制公司內的材料流
**SAP PM 模組 =「設備維護」模組,用於管理公司內的所有維護和服務訂單

结果

  • 從基於時間的維護到內部物流流程控制的流程優化
  • 透過 SFI 介面 連線至 SAP 系統
  • 透過 SFI 補給控制在 SAP 中進行原材料自動內部重訂
  • 透過捕獲感測器值並利用 moneo 軟體,可記錄並清晰地顯示有關液位的詳情
  • 透過整合警報管理快速響應不斷變化的過程參數
  • 透過自動補給流程根據需要重填介質
  • 識別是否超出或低於閾值
  • 透過確保機器可用性和提高流程品質來優化設備利用率
  • 使用資料建模 (計算值) 將感測器值轉換為流程相關資訊

系統結構

應用中使用兩個桶,每個桶均配備一個液位感測器。照此,需要組件 3 和 4 兩次。

  1. 現有設備控制系統
  2. 液位感測器 (如 LR2050 + E43352)
  3. Y 連接電纜 (EVC843)
  4. IO-Link 資料分割器 (E43406 / E43410)
  5. 包含 IoT 介面的 IO-Link 主站 (AL1350)
  6. 光電距離感測器 (O5D150)

儀表板

儀表板為使用者提供所有相關過程值的概覽。

  1. 當前儲罐液位 (mm)
  2. 液位警告和警報值的紅綠燈顯示
  3. 當前儲罐液位 (l)

分析

透過分析,可查看以往消耗情況的歷史記錄。這樣就可以得出有關設備產能利用率的結論。此外,還可以估計桶的預期壽命。所獲得的這些知識可幫助內部物流持續優化材料的供應。

票據處理規則

為兩個液位感測器均定義警告和警報閾值的下限和上限。這些值基於維護經驗。

  1. 警告上限 = 更換桶後重設所有票據
  2. 警告下限 = 重訂並為設備提供新桶
  3. 警報下限 = 更換設備中的桶

管理票據處理規則

票據處理規則精靈可供輕鬆定義發生警告和警報時要執行的動作。

在以下情況下,票據處理透過 SAP MM 和 PM 模組的 SFI 介面 進行。如果液位低於閾值,SFI 介面會將閾值違反中繼到 SAP MM 或 PM 模組,與 moneo 中的訊息並行。此時,補給控制流程自動觸發。

moneo 與 SAP 系統的連線

  1. SAP/SFI 伺服器位址
  2. SAP SFI 伺服器連接埠
  3. SAP/SFI 使用者
  4. SAP/SFI 使用者密碼

設定票據處理規則

  1. 定義哪條規則適用
  2. 定義閾值 (4) 和資料源 (5)
  3. 定義警告或警報的緊急程度
  4. 定義相關閾值
  5. 定義對應的資料源

SAP 系統中的訊息

SAP MM 模組中的材料文件

SAP PM 模塊中的維護訂單

SFI 補給控制

SFI 補給控制用於自動請求並提供消耗品。如果突破桶的定義警告閾值下限,moneo 中會建立警告票據。該票據按照已設定的票據處理規則轉寄至 SAP 系統。此時,它是 SAP MM 模組。文件自動生成,請求及時提供所需材料。

該文件在中央倉庫中進行處理,而相應的材料從該處運輸到選定的物品位置。如果現在突破警報閾值下限,設備負責人可立即用提供的滿桶替換空桶。為了確保正確偵測換桶,還監控桶的警告閾值上限。如果超出閾值上限,moneo 和 SAP MM 模組將解決初始違反閾值下限的問題。

為了防止在換桶或其他維護作業期間違反閾值,光學感測器監控兩個桶之前的門的關閉狀態。如果打開門,只要門保持打開狀態,感測器的過程值就會被覆蓋。這透過 資料流建模器 功能實現。

  1. 警告閾值上限
  2. 警告閾值下限
  3. 警報閾值下限
 
  1. 桶滿
  2. 桶中內容物在生產過程中消耗
  3. 液位達到警告閾值下限
  4. 票據在 moneo 中生成,並透過 SFI 介面從 SAP 系統傳輸。同時,有關上次換桶期間超出警告閾值上限的票據消失
  5. 在 SAP 系統中請求新材料並在 ifm 中央倉庫中生成票據
  6. 新材料由 ifm 物流服務運輸至選定的物品位置。
  7. 液位達到警報閾值下限
  8. 票據在 moneo 中生成,並透過 SAP PM 模組通知設備負責人需換桶
  9. 將空桶替換為提供的滿桶。
  10. 因此,換桶時,液位達到警告閾值上限
  11. 當達到警告上限時,違反警告閾值下限的票據消失

計算值

以下值根據液位另外計算。

當前儲罐液位 (l)

由於桶的佔地面積已知,因此可以使用公式「佔地面積 × 液位」輕鬆確定填充量。

  1. 當前儲罐液位 (mm)
  2. 資料源單位轉換係數,這裡 1 = mm
  3. 儲罐底面積 (mm²)
  4. 輸出單位轉換係數,這裡 1,000,000 = l
  5. 單位縮放 (mm)
  6. 底面積 (mm²) 乘以液位 (mm) = 體積 (mm³)
  7. 輸出單位從 mm³ 縮放至 l (dm³)
  8. 計算得出的體積 (l)

門開時繞過過程值

下述資料流模型用於門監控,以降低在換桶或對鑄造樹脂桶進行維護作業期間因無意的閾值觸發而導致錯誤預訂的風險:

  1. 當前儲罐液位 (mm) (輸入值)
  2. 要繞過輸出值的固定常數
  3. 觸發輸入以激活繞過
  4. 功能塊「double to boolean」 - 將數值轉換為 bool 值:true = 1 / false = 0
  5. 一旦切換輸入為「false=0」,功能塊「信號開關」輸入「A」就會輸出,或者一旦切換輸入為「true=1」,就會輸出輸入「B」。
  6. 結果 (輸出值)