moneo: piattaforma IIoT
Use cases

Monitoraggio della conducibilità in un impianto CIP

Controllare le fasi del processo durante la pulizia degli impianti

I sensori di conducibilità sono destinati ad applicazioni nell'industria alimentare. Rilevano la conducibilità e non solo consentono di tracciare continuamente il prodotto, ma riducono anche lo spreco di prodotto e acqua di risciacquo, senza variare le impostazioni del sensore. Una misurazione rapida, precisa e affidabile nel processo contribuisce a migliorare l'efficienza dell'impianto ottimizzando i cicli di pulizia.

Per continuare ad essere competitivi è importante ridurre al minimo i fermi della produzione, senza compromettere la sicurezza e la qualità dei prodotti. Controlla la concentrazione del detergente e accertati che i prodotti chimici vengano completamente scaricati dalla tubazione. La conducibilità è in grado di rilevare il cambio di fase tra acqua di lavaggio, soluzioni CIP alcaline o acide e il prodotto. È sufficiente una differenza misurabile nella conducibilità del fluido.

Situazione iniziale

ifm utilizza un impianto CIP per i test relativi all'applicazione dei sensori di processo. Questo impianto può essere utilizzato con diversi fluidi, pressioni e temperature in modo da testare i sensori il più vicino possibile alle applicazioni del cliente. L’impianto è dotato di un classico sistema di controllo industriale, che permette il funzionamento e un monitoraggio limitato.

L'impianto non aveva ancora sensori per la misurazione della conducibilità.

Obiettivo del progetto

L'obiettivo del progetto è quello di installare un sistema di monitoraggio aggiuntivo nell’impianto di prova, che consenta di accedere anche ai dati storici e di analizzarli in modo approfondito. Questo potrà consentire, in futuro, l’ottimizzazione dei processi grazie alle informazioni disponibili.Il sistema di controllo esistente resta invariato. Con l’ampliamento dell’impianto, i dati verranno trasferiti a moneo RTM tramite dispositivi IO-Link.

Realizzazione

moneo|RTM è stato installato centralmente su un server presso ifm. Il master IO-Link è collegato al server tramite una VLAN interna. In mandata e in ritorno dell’impianto CIP è stato installato rispettivamente un sensore di conducibilità LDL200, collegato al master IO-Link.

Risultato

Il software fornisce una panoramica dei valori di processo rilevanti della conducibilità.
Così viene identificato lo stato dell'acqua di risciacquo.
Non ci sono più sprechi di soluzioni detergenti o di risciacquo.
Una misurazione rapida, precisa e affidabile nel processo contribuisce a migliorare l'efficienza dell'impianto ottimizzando i cicli di pulizia.

Conclusioni

Senza modifiche e interventi sul PLC o sul software, l'impianto è stato digitalizzato correttamente.

Struttura del sistema

Sensore di conducibilità induttivo in mandata
Sensore di conducibilità induttivo in ritorno
Master IO-Link (es. AL1351)

Dashboard

Le informazioni rilevanti dei singoli sensori possono essere visualizzate rapidamente e facilmente in una dashboard intuitiva.La visualizzazione dei valori di processo attuali può essere personalizzata grazie a strumenti già disponibili, come ad es. un termometro o un diagramma a linee; inoltre, nella dashboard possono essere inserite direttamente le immagini in formati standard (PNG, JPEG, GIF...).La navigazione tra le varie dashboard è possibile tramite gli indicatori della topologia.

L'immagine seguente mostra come l’intero impianto venga visualizzato nella dashboard.Gli indicatori della topologia si collegano direttamente a ulteriori dashboard che forniscono maggiori dettagli sull’area pertinente:

Conducibilità in mandata
Conducibilità in ritorno
Differenza dei valori di conducibilità
Temperatura del fluido del sensore integrato nel sensore di conducibilità in mandata
Temperatura del fluido del sensore integrato nel sensore di conducibilità in ritorno

Analisi

Nell'analisi, è facile accedere ai dati storici e confrontare tra loro numerosi valori di processo. In questo modo è possibile, ad esempio, misurare il tempo necessario alla conducibilità per raggiungere lo stesso livello in mandata e in ritorno. Questo supporta l'operatore della macchina nell'ottimizzazione del processo; inoltre è possibile ottimizzare i costosi processi di risciacquo con acidi e alcali.

Visualizzazione dei valori rilevanti del sensore nel grafico di analisi
Visualizzazione del tempo per i singoli processi di pulizia
Correlazione tra valori di processo del flusso in mandata e in ritorno

Calculated Values: valori calcolati

Con questa funzione si genera un nuovo valore partendo dai dati di processo. Negli impianti CIP, per esempio, la differenza di conducibilità tra mandata e ritorno riveste un ruolo importante; infatti è possibile stimare con quale accuratezza viene lavato l’intero sistema dal fluido corrispondente (acqua, acido, soda caustica...). Non appena la differenza si avvicina a 0 µS/cm, si può dedurre che il sistema sia stato lavato completamente.