You probably do not come from: Netherlands. If necessary, change to: United States
Service hotline 0341 – 438 438
  1. moneo: IIoT-platform
  2. Use cases

Bewaking van het luchtfilter in de productie met moneo RTM

Visualisatie en analyse van filtertoestanden

De centrale ventilatie-installatie van ifm prover gmbh moet worden bewaakt. Hieronder vallen zowel de filters voor de luchttoevoer en -afvoer als de filters bij de werkplekafzuiging op de begane grond en op de eerste verdieping. In principe zijn filters, in vereenvoudigde termen,een weerstand in het systeem. Vreemde deeltjes die niet tot het eigenlijke medium thuis horen, verstoppen de mazen of poriën van het filter. Dat verhoogt de totale weerstand. Daarom daalt de doorstroomhoeveelheid bij gelijkblijvende druk. De prestaties van de installatie wordt steeds slechter en kan tot op zekere hoogte worden opgerekt door de leveringsdruk te verhogen, waardoor tegelijkertijd de energiebehoefte toeneemt. Afhankelijk van de vereiste filterprestaties moet van geval tot geval worden bekeken en moet een beslissing genomen worden wanneer het meest ideale tijdstip daar is voor de filtervervanging.

Applicatievoorbeelden voor filterbewaking binnen het productieproces:

  • Kwaliteitsborging voor product en proces
  • Optimalisatie van het energieverbruik
  • Organisatie van het onderhoud
  • Onderhouden borging van de luchtkwaliteit (fijnstof, luchtzuiverheid, afzuigvermogen)

De uitgangssituatie:

Het onderhoud van de ventilatiefilters gebeurde op vaste tijdstippen zonder centraal toezicht, met een alarmering (e-mail, ticket) wanneer vervanging noodzakelijk was. Een apparaat op het filter geeft de huidige status alleen lokaal weer. Als gevolg daarvan werd het filter te vroeg of te laat vervangen. Dit leidde tot extra bedrijfskosten voor het vervangen van filters, afvalverwijdering, energieverbruik en stilstandstijden. Een analyse voor optimalisatie, onder andere in het herkennen van verstoringen (filterbreuk, geen filter geplaatst, verstopping), was niet mogelijk wegens gebrek aan gegevens. De opslag van historische datagegevens biedt hier kansen voor verbetering.

Doel van het project:

De invoering van een behoefteafhankelijke filtervervanging en de overgang van tijdgebaseerd naar condition-based onderhoud (Time Based to Condition Based Maintenance). De optimalisatie moet worden bereikt op basis van automatische bewaking en visualisatie van de filtertoestand.

De uitvoering:

Bij ifm prover gmbh is moneo RTM centraal op een server geïnstalleerd. De IO-Link-master is via een interne VLAN verbonden met de server en de sensoren zijn via IO-Link met de master verbonden. Een verschildruksensor met een analoge uitgang werd bij het filter zelf geïnstalleerd. Het signaal wordt ingelezen met een IO-Link-converter (DP2200), omgezet in een IO-Link-proceswaarde en vervolgens verzonden naar de IO-Link-master met IoT-interface (bijv. product AL1350).

moneo RTM slaat de proceswaarden cyclisch op via zo'n IO-Link-master. De ontvangen analoge stroomsignalen worden op deze manier via de functie "Berekende waarden" verder verwerkt en omgezet naar een proceswaarde in de eenheid Pascal. Deze proceswaarde komt overeen met de werkelijke sensor.

De grenswaarden voor de vervanging van het filter staan vermeld in het datablad van het betreffende filter en wordt in moneo RTM gedefinieerd als grenswaarde. Om te voorkomen dat zich kritieke situaties voordoen, wordt in het regelgedeelte voor de ticketverwerking een overeenkomstige gebruikersgroep opgeslagen, die wordt geïnformeerd over overschrijding van grenswaarden, zodat een filtervervanging ingepland kan worden.

Het succes:

De introductie van een permanente filterbewaking leidde tot een interne procesoptimalisatie, van tijdgebaseerd naar condition-based onderhoud. De tijdige detectie van storingen zorgde voor een betere beschikbaarheid van de machine en een hogere kwaliteit.

Een tijdige alarmering bij noodzakelijke filtervervanging (e-mail, ticket) verhoogde de proceskwaliteit. De milieu-impact en de bedrijfskosten (energie, onderhoud, materiaal) konden door de nieuwe onderhoudsstrategie duurzaam worden verminderd.

Door de onderhoudswerkzaamheden vast te leggen en de historische data op te slaan, is het in de toekomst mogelijk om analyses uit te voeren over mogelijke optimalisaties van het filtersysteem, aangezien er voldoende datamateriaal beschikbaar is. Voor onderhoudsmedewerkers is een applicatie beschikbaar die eenvoudig is aan te passen voor klantspecifieke omstandigheden waarmee proceswaarden (drukverschil, omzetting van specifieke grootheden) zijn te realiseren. Het gebruik van moneo RTM heeft reeds vervolgschade aan machines en afzuigsystemen voorkomen.

Conclusie:

Met moneo|RTM zijn alle doelstellingen worden vervuld:

  • overzicht en gedetailleerde informatie van de installatie in het dashboard
  • Registratie van de data voor verdere optimalisatie
  • Analysemogelijkheid van de dataregistratie
  • Permanente bewaking van de filtertoestand
  • Melding via e-mail bij grenswaardeoverschrijding

Systeemopbouw

  1. Drukverschilsensor met 4...20mA-uitgang
  2. Verwerkingselektronica en display voor analoge signalen 4...20 mA (DP2200)
  3. IO-Link-master (AL1350)

Dashboard

Creëer het overzicht in het moneo dashboard. Via de visualisatie van de meldingslamp is de actuele toestand van een installatie eenvoudig en in een oogopslag te bewaken. In dit geval worden de vier filters bewaakt en overzichtelijk weergegeven en geven snel een indruk van de actuele status.

Er is nog een ander dashboard gemaakt om de actuele parameters van een enkel filter in verschillende instrumenten in detail weer te geven.

  1. Ruwe analoge waarde van de drukverschilsensor in mA
  2. Berekende drukverschil in Pa
  3. Drukverschil in de tijd weergegeven
  4. Stoplichtweergave van de actuele status van het filter

Analyse

Via de analyse zijn nog andere details weer te geven. Zo kunnen de bedrijfsuren van de installatie achteraf worden bekeken indien een langetermijnevaluatie is uitgevoerd.

  1. Installatie in bedrijf
  2. Installatie niet in bedrijf

Door verschillende evaluaties is binnen de kortst mogelijke tijd een trend te herkennen. In dit geval is bijvoorbeeld het drukverschil van alle vier de filters gedurende twee dagen geobserveerd. De visualisatie laat zien dat het filter bij de afzuiging voor de 1e verdieping (paarse lijn) langzaam verstopt raakt, omdat de drukverschil langzaam toeneemt.

  1. Paarse lijn, drukverschil filter 1e verdieping

Tasks & Tickets: Grenswaarden start/stop

Grenswaarden beheren

Via deze functie in moneo RTM is voor elke proceswaarde een individuele grenswaarde te definiëren. In deze applicatie is het zo geconfigureerd dat het onderhoudspersoneel tijdig wordt geïnformeerd wanneer een filter moet worden vervangen.

Wanneer de waarschuwingslimiet is bereikt, wordt het personeel ingelicht over een spoedig noodzakelijke vervanging, zodat deze tijdig is in te plannen. De onderdelen moeten vervangen worden voordat de alarmgrens is bereikt.

Tijdens de opstartfase van ventilatoren treden vaak overschrijdingen op, waardoor de grenswaarden gedurende korte tijd worden overschreden. Om te voorkomen dat iedere overschrijding onmiddellijk een waarschuwing of alarm activeert, zijn deze te onderdrukken door een opkomvertraging.

  1. Grenswaarde voor de waarschuwingsgrens
  2. Vertragingstijd voor de waarschuwingsgrens
  3. Grenswaarde voor de alarmgrens
  4. Vertragingstijd voor de alarmgrens

Verwerking ticketregels beheren

Via de wizard verwerking van de ticket regels zijn heel gemakkelijk strategieën te definiëren hoe te reageren bij waarschuwingen en alarmen. In dit voorbeeld, wanneer de waarschuwings- en alarmgrenzen zijn bereikt, wordt een groep verantwoordelijken voor onderhoud via e-mail geïnformeerd dat een filtervervanging op handen is of dringend wordt aanbevolen.

  1. Definitie van de grenswaarden (5) en de databronnen (6)
  2. Definieert welke regel wordt toegepast
  3. Definieert het urgentieniveau van de waarschuwing of alarmering
  4. Definieert de groep e-mailontvangers
  5. Definitie van de relevante grenswaarden
  6. Definitie van de betreffende databronnen

De e-mail die in moneo wordt gegenereerd, bevat reeds de eerste informatie over de aangemaakte ticket:

  • Betreffende databron
  • Waarde die onder- of overschreden is
  • Prioriteit van het ticket
  • Tijdstempel

Calculated Values:

Met behulp van de berekende waarden is procesdata verder te verwerken. In deze use case wordt het analoge stroomsignaal dat door de sensor wordt geleverd, omgezet in een drukwaarde met de eenheid Pascal. Hier komt een waarde van 4 mA overeen met de waarde 0 Pa en de waarde 20 mA komt overeen met 500 Pa.

Drukverschil [Pa] = drukverschil als analoge stroomwaarde [mA] - 4mA * (500 Pa / 16 mA)

  1. Drukverschil als analoge stroomwaarde van de sensor (4...20 mA)
  2. Maximaal meetbereik van de sensor (500 Pa = 20 mA)
  3. Stroombereik analoge waarde (20 mA – 4 mA = 16 mA)
  4. Offset analoge waarde (4…20 mA tot 0 … 16 mA)
  5. Berekeningsfactor voor stroom naar Pascal
  6. Vermenigvuldiging stroomwaarde (0...16 mA) met factor
  7. Resultaat drukverschil in Pascal (Pa)