- moneo: Платформа на IIoT
- Примери на употреба
Следене на въздушни филтри в производството с moneo RTM
Визуализация и анализ на условията на филтъра
Трябва да се следи централната вентилационна система на ifm prover gmbh. Това включва филтрите за подаване и извеждане на въздуха, така също филтрите на аспираторната система на работната станция на приземния и първия етаж. Казано принципно с прости думи, филтрите са съпротивление в системата. Чужди частици, които не принадлежат на средата, запушват отворите на мрежата или порите на филтъра. Това увеличава общото съпротивление. По тази причина дебитът намалява, докато налягането остава постоянно. В резултат на това работата на системата се влошава все повече. Това може да се преодолява до определен момент чрез увеличаване на налягането на транспортиране, което обаче също увеличава необходимостта от енергия. В зависимост от необходимите работни характеристики на филтъра, трябва да се съобрази и да се реши за всеки отделен случай кога е идеалното време за смяна на филтъра.
Примери на употреба за следене на филтрите в производствения процес:
- Гарантиране на качеството на продукта и на технологичния процес
- Оптимизиране на потреблението на енергия
- Организация на техническото обслужване
- Удовлетворяване на изискванията за качество на въздуха (фин прах, чистота на въздуха, ефективност на аспирацията)
Началната ситуация:
Техническото обслужване на вентилационните филтри се извършваше на фиксирани интервали от време. Не съществуваше централно следене и не се издаваха аларми (чрез имейл, талон) при необходимост от смяна на филтъра. Текущото състояние се визуализираше само локално чрез устройство на филтъра. В резултат на това филтърът се сменяше преждевременно или прекалено късно. Това водеше до допълнителни експлоатационни разходи за смяна на филтри, изхвърляне като отпадък, потребление на енергия и престои. Поради липса на данни не можеше да се извършва анализ за оптимизиране на откриването на неизправности (спукване на филтъра, липса на филтър, запушване). Потенциал за подобрение беше открит в съхраняването на хронологични данни.
Цел на проекта:
Прилагане на базирана на нуждите стратегия за смяна на филтри и преминаване от базирано на време техническо обслужване към базирано на състоянието такова. Тази оптимизация трябваше да се постигне чрез автоматизирано следене и визуализация на състоянието на филтъра.
Внедряване:
В ifm prover gmbh, moneo RTM е инсталиран централно на сървър. Главният модул на IO-Link е свързан към сървъра чрез вътрешна VLAN, а сензорите са свързани към IO-Link Мастър. На филтъра беше монтиран сензор за диференциално налягане с аналогов изход. Сигналът се отчита от преобразувател с IO-Link (DP2200), преобразува се в технологична стойност с IO-Link и се предава на IO-Link Мастър с IoT интерфейс (напр. продукт AL1350).
moneo RTM регистрира циклично технологичните стойности чрез този IO-Link Мастър. Получените по този начин аналогови токови стойности се обработват допълнително чрез функцията "Изчислени стойности" чрез преобразуване на същите в технологична стойност с измервателна единица Паскал. Тази технологична стойност съответства на действителния сензор.
Праговите нива за смяна на филтъра бяха взети от листа с технически данни на съответния ръкавен филтър и конфигурирани като гранични стойности в moneo RTM. За да се предотврати възникването на критични ситуации, в сферата на правилата за обработка на талони се запаметява съответна група потребители, която се уведомява при превишаване на граничните стойности, за да може да се предприеме смяна на филтъра.
Резултатът:
Въвеждането на постоянно следене на филтрите доведе до вътрешна оптимизация на процеса, от базирано на време към базирано на състояние техническо обслужване. Чрез своевременно откриване на неизправностите беше осигурено време за безпроблемна работа на машината и се повиши качеството.
Своевременното предупреждаване за необходимост от смяна на филтъра (чрез имейл, талон) повиши качеството на технологичния процес. Чрез новата стратегия за техническо обслужване бяха намалени устойчиво въздействието върху околната среда и експлоатационните разходи (енергия, поддръжка, материали).
Чрез документиране на работата по техническото обслужване и запаметяване на хронологични данни в бъдеще могат да се извършват анализи на възможните оптимизации на филтриращата система, понеже има достатъчно даннов материал. Персоналът по техническото обслужване има на разположение приложение, което може да се адаптира лесно към специфичните за клиента условия и което осигурява възможност за изчисление на технологичните стойности (диференциално налягане, преобразуване в конкретни единици). Използването на moneo RTM вече предотврати последващи щети на машините и аспирационните системи.
Краен резултат:
Чрез moneo RTM могат да бъдат постигнати всички цели:
- Преглед и подробна информация за монтажа на информационното табло
- Запис на данни за по-нататъшна оптимизация
- Възможност за анализиране на записа на данни
- Постоянно следене на състоянието на филтъра
- Уведомяване чрез имейл при нарушаване на праговата стойност
Структура на системата
- Сензор за диференциално налягане с изход 4…20 mA
- Система за оценка и дисплей за аналогови сигнали 4...20 mA (DP2200)
- IO-Link Мастър (напр. AL1350)
Информационно табло
Получаване на голяма картина на информационното табло на moneo. Текущото състояние на съоръжението може да се следи лесно на дисплея - светофар. В този случай четирите филтъра, които се следят, се показват ясно и бързо се предоставя изглед на текущото състояние.
Беше създадено друго информационно табло, в което се използват други инструменти за визуализация, за да се покажат подробно текущите параметри на отделните филтри.
- Необработена аналогова стойност на сензора за диференциално налягане в mA
- Изчислено диференциално налягане в Pa
- Показано диференциално налягане във времето
- Дисплей - светофар на текущото състояние на филтъра
Анализ
Може да се извърши анализ, за да се видят допълнителни подробности. При извършването на дългосрочна оценка могат да се анализират ретроспективно работните времена на съоръжението.
- Работещо съоръжение
- Неработещо съоръжение
Тенденциите могат да се идентифицират чрез различни оценки за много кратко време. В този случай, например, диференциалното налягане на всичките четири филтъра се следи в продължение на два дни. Визуализацията показва, че филтърът на аспирационната система на 1-вия етаж (виолетовата линия) се запушва бавно, понеже диференциалното налягане се увеличава бавно.
- Виолетова линия, диференциално налягане на филтъра на аспирационната система, на 1-вия етаж
Задачи и информационни талони: гранични нива за стартиране/спиране
Управление на праговите нива
Тази функция в moneo RTM позволява на потребителите да определят индивидуални прагови нива за всяка от технологичните стойности. В това приложение праговите стойности са зададени така, че персоналът по техническото обслужване да бъде уведомен своевременно, когато е необходима смяна на филтъра.
Когато бъде достигнато праговото ниво за предупреждение, персоналът се информира за необходимата смяна на филтъра и може да я планира по подходящ начин. Частите трябва да се сменят най-късно при достигането на аларменото прагово ниво.
По време на фазата на стартиране на вентилаторите често се появяват импулсни нараствания и праговите нива се превишават за кратко. За да се избегнат фалшиви аларми или предупреждения, причинени от кратки импулсни нараствания, може да се зададе забавяне на реакцията.
- Горно прагово ниво за предупреждение
- Закъснение за праговото ниво за предупреждение
- Горно прагово ниво за аларма
- Закъснение за праговото ниво за аларма
Управление на правилата за обработка на информационни талони
Направляващият асистент за правилата за обработване на талоните може да се използва за лесно дефиниране на правилата за предупрежденията и алармите. В примера по-долу група получатели на имейли в отдел за техническо обслужване се уведомява за достигане на праговите нива за предупреждение и аларми, и смяната на филтъра е неизбежна или се препоръчва спешно извършване на такава.
- Дефиниране на прагови нива (5) и източници на данни (6)
- Дефинира приложеното правило
- Дефинира спешността на предупреждението или алармата
- Дефинира получателите на съобщения по имейл
- Дефиниране на съответните прагови нива
- Дефиниране на съответните източници на данни
Създаденият от moneo имейл вече съдържа информация за талони:
- Засегнат източник на данни
- Стойност която е превишена или не е достигната
- Приоритет на талона
- Маркировка с времето
Изчислени стойности:
Функцията “Изчислени стойности” се използва за по-нататъшна обработка на технологичните данни. В този случай на употреба предоставен от сензора аналогов токов сигнал, се преобразува в стойност на налягането с измервателна единица Паскал. Стойността 4 mA съответства на 0 Pa, а стойността 20 mA се равнява на 500 Pa.
Разлика между наляганията [Pa] = разлика между наляганията като аналогов токов сигнал [mA] - 4 mA * (500 Pa / 16 mA)
- Разлика между наляганията като аналогов токов сигнал от сензора (4...20 mA)
- Максимален измервателен диапазон на сензора (500 Pa = 20 mA)
- Размах на токовата аналогова стойност (20 mA - 4 mA = 16 mA)
- Изместване на аналоговата стойност (4...20 mA до 0...16 mA)
- Коефициент за изчисление на тока в Паскали
- Умножение на стойността на тока (0...16 mA) с коефициент
- Получена разлика между наляганията в Паскали (Ра)
