- moneo: IIoT platform
- Brukstilfeller
Volumetrisk strømningsovervåking av et CIP-anlegg ved bruk av moneo RTM
Prosess til kontroll af rengjøring i mat- og drikkevareindustrien
Ved bearbeiding av biologiske stoffer bestemt til konsum, som melk, er streng hygiene avgjørende. En av de avgjørende faktorene for et perfekt rengjøringsresultat er flyten og dermed den mekaniske effekten.
Utgangssituasjonen:
ifm utfører tester med prosesssensorer i et naturlig miljø ved hjelp av deres CIP-anlegg. Før moneo ble introdusert ble anlegget drevet via analoge signaler og styrt via en PLS. Visualisering av prosessen var kun mulig på stedet ved anleggets HMI. Overvåking var begrenset til den analoge 4...20mA signalverdien.
Mål med prosjektet:
Et annet prosessanalysetrinn legges til ved å koble eksisterende analoge strømningssensorer til moneo-systemet via en IO-Link-master. Dette forbedrer kvaliteten på prosessen og skaper åpenhet i den totale prosessen.
Implementering:
moneo installeres sentralt på en server, og nødvendige moduler, inkludert moneo RTM, aktiveres. IO-Link-masterne er koblet til serveren via et internt VLAN.
En allerede installert analog sensor fra Endress & Hauser (Promag 50) ble brukt til å registrere flyten. Den ble gjort IO-Link-kompatible ved ettermontering (ifm Y-bane). Et evalueringssystem og display for analoge signaler (DP2200) ble brukt. Denne har en analog inngang på 4...20mA. Signalet kan i tillegg sløyfes gjennom enheten og er dermed fortsatt tilgjengelig for anleggets PLC. Dette muliggjør enkel integrering uten å påvirke anleggskontrollen.
Resultat:
- Dataregistrering har økt åpenheten, noe som resulterer i potensialer for optimalisering.
- Den høyere oppetiden på anlegget har forbedret den generelle prosessen.
- Integrert alarmstyring sikrer en rask reaksjon på endring av prosessparametere, og optimaliserer vedlikeholdet.
- Alle tiltak øker prosessen og produktkvaliteten.
- moneo RTM sikrer detaljert prosessvisualisering.
Bunnlinjen:
Anlegget ble digitalisert med suksess uten endringer eller inngrep i eksisterende PLC eller programvare.
Dashboard
moneo-dashbordet gir brukeren en oversikt over de relevante prosessverdiene for dette anlegget. Følgende dashbord visualiserer de primære parameterne (flow, temperatur og ledningsevne) i innløpet:
- Trykk ved matepumpe i bar
- Konduktivitet i innløpet i µS/cm
- Strømning i l/min
- Strømningshastighet i m/s
- Temperaturen i innløpet før varmeveksleren i °C
- Temperaturen i innløpet etter varmeveksleren i °C
Et annet dashbord viser flere detaljer om flyten.
- Nåværende trykk ved matepumpen i bar
- Sammenligning av pumpetrykk og strømning i et linjediagram
- Råverdi av DP2200-inngangssignalet i mA
- Beregnet strømningshastighet fra den analoge strømverdien i L/min
- Beregnet strømningshastighet fra strømningshastigheten i m/s
Analyse
Brukeren kan analysere tanknivået i detalj via analysefunksjonen. Nivåverdiene registreres permanent og kan til og med kontrolleres etter dager, uker eller måneder. På denne måten kan man trekke konklusjoner om for eksempel lekkasjer.
- Trykk ved matepumpe i bar
- Strømning i l/min
Beregnede verdier:
Følgende verdier beregnes i tillegg basert på volumetrisk strømning.
Strømstrøm i L/min
Start- og stoppverdiene til den analoge sensoren ble bestemt ved hjelp av databladet:
- Startverdi 4mA = 0 L/min
- Stoppverdi 20mA = 200 L/min
Dette resulterer i en valens per milliampere på 12,5 l/min.
Disse 12,5 L/min per milliampe brukes nå som en faktor for beregning.
- Nåværende strømverdi i mA
- Faktor 12,5 l/min pr mA
- Offset -4 for konvertering fra 4...20mA til 0...16mA
- Multiplikasjonsfaktor med gjeldende verdi
- Resultat av beregningen i L/min
Konvertering av strømning (L/min) til hastighet (m/s)
Strømningshastigheten er en avgjørende parameter for suksessen til renseprosessen; Denne verdien kan bestemmes basert på strømstrømmen og rørets konstante tverrsnittsareal.
V = hastighet i meter per sekund [m/s]
Q = strømning i kubikkmeter per sekund [m³/s]
A = tverrsnittsareal i kvadratmeter [m²]
Eksempel med rørradius 0,02m og en strømning på 200L/min:
- Strømstrøm i L/min
- Faktor for å konvertere L/min til m³/s (1 minutt = 60 sekunder, 1000 liter = 1m³)
- Konstant radius av rørledningen i m
- Konstant Pi (3.1415)
- Strømning i L/min delt på 60 000 gir strømning i m³/s
- Kvadrate radius (r²)
- Multiplikasjon r² med Pi, resultat tverrsnittsareal i kvadratmeter
- Strømning i m³/s delt på tverrsnittsareal (m²)
- Resultat av beregningen i m/s
