Egy CIP-berendezés áramlásfelügyelete a moneo RTM segítségével

A kiindulási helyzet:

Az ifm saját CIP-berendezésében valós környezetben teszteli a folyamatérzékelő technológiát. A moneo használata előtt a berendezést csak analóg jelekkel működtették és PLC-n keresztül vezérelték. A folyamatok vizualizálása csak a helyszínen, a berendezés HMI-jén keresztül volt lehetséges. A felügyelet kizárólag a 4... 20mA analóg áramérték révén történt.

A megvalósítás:

A moneo már központilag telepítve van egy szerveren, és a szükséges modulok, így pl. a moneo RTM is, aktiválva vannak. Az IO-Link masterek egy belső VLAN-on keresztül kapcsolódnak a szerverhez.

Az áramlás érzékelésére az Endress & Hauser már beépített analóg érzékelője (Promag 50) került felhasználásra. Ez utólagos felszereléssel (ifm Y-kábelezés) IO-Link-képessé tehető. Felhasználásra került egy kiértékelő rendszer és kijelző analóg jelekhez (DP2200). Ez egy 4...20 mA analóg bemenettel rendelkezik. A jel ráadásul áthurkolható az egységen, és így továbbra is rendelkezésre áll a berendezés PLC-je számára. Ez lehetővé teszi az egyszerű integrációt a berendezésvezérlés befolyásolása nélkül.

Összegzés:

A berendezést sikeresen digitalizálták anélkül, hogy bármilyen változtatást vagy beavatkozást kellett volna végrehajtani a PLC-n vagy annak szoftverén.

A moneo Dashboard áttekintést nyújt a felhasználónak a berendezésre vonatkozó releváns folyamatértékekről. A következő Dashboard az elsődleges paramétereket (áramlás, hőmérséklet és vezetőképesség) jeleníti meg a bemenetnél:

1. Nyomás a tápszivattyúnál bar-ban
2. Vezetőképesség a bemenő ágban µS/cm-ben
3. Átfolyás l/percben kifejezve
4. Áramlási sebesség m/s-ban
5. Hőcserélő előtti hőmérséklet a bemenő ágban °C-ban
6. Hőcserélő utáni hőmérséklet a bemenő ágban °C-ban

Egy másik vezérlőpult további részleteket mutat az áramlásról.

1. Jelenlegi nyomás a tápszivattyúnál bar-ban
2. A szivattyúnyomás és áramlás összehasonlítása vonaldiagram formájában
3. A DP2200 bemeneti jel nyers értéke mA-ben
4. Az analóg áramértékből kiszámított áramlási mennyiség L/min-ben
5. Az áramlási mennyiségből számított áramlási sebességből m/s-ban

A következő értékek az áramlás alapján kerülnek járulékosan kiszámításra.

Aktuális áramlás L/min-ben

Az analóg érzékelő kezdő- és végértékei az adatlap alapján kerültek meghatározásra:

• Kezdőérték 4mA = 0 L/min
• Végérték 20mA = 200 L/min

Ez milliamperenként 12,5 L/perc értéket eredményez.

Ezt a milliamperenkénti 12,5 L/perc értéket most számítási tényezőként használjuk.

1. Aktuális áramérték mA-ben
2. 12,5 l/min tényező per mA
3. -4 ofszet a 4…20mA érték átszámításához 0…16mA értékre
4. Szorzótényező az áramértékkel
5. A számítás eredménye L/min-ben

Áramlás (L/min) sebességre (m/s) történő átszámítása

Az áramlási sebesség a tisztítási folyamat sikerének meghatározó paramétere; ez az érték az aktuális átfolyás és a cső állandó keresztmetszete alapján határozható meg.

v = sebesség méter/másodpercben [m/s]

Q = áramlás köbméter/másodpercben [m³/s]

A = keresztmetszet felülete négyzetméterben [m²]

Példa 0,02 m sugarú csővel és 200 L/perc áramlással:

1. Aktuális áramlás L/min-ben
2. A L/perc-ről m³/s-ra történő átváltási tényező (1 perc = 60 másodperc, 1000 liter = 1 m³)
3. A csővezeték állandó sugara m-ben
4. Pí állandó (3,1415)
5. A L/min-ben kifejezett áramlás osztva 60 000-rel adja meg az áramlást m³/s-ban
6. A sugár négyzetre emelése (r²)
7. Az r² szorzata pível, az eredmény: keresztmetszet felülete négyzetméterben kifejezve
8. Áramlás m³/s-ban osztva a keresztmetszeti felülettel (m²)
9. A számítás eredménye m/s-ben