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  1. moneo: plataforma IIoT
  2. Use cases

Monitorização do consumo: Organização de processos de fabrico sustentáveis e de poupança de energia

Visualização e análise do consumos de circuitos de refrigeração na produção com moneo RTM

Na produção, a água de arrefecimento é fornecida, por exemplo, para o arrefecimento de lasers. Uma capacidade de refrigeração decrescente causada, por exemplo, por um fornecimento de água insuficiente que é detectado demasiado tarde, aumentará os custos energéticos e, no pior dos casos, levará ao sobreaquecimento e, consequentemente, a uma falha da instalação.

A solução é uma medição de consumo e um cálculo do diferencial de temperatura do circuito de refrigeração.

A situação inicial: nenhuma medição do consumo

Até agora, o cliente não tinha um registo descentralizado do consumo. Era apenas registado o consumo total, não era possível uma avaliação exacta dos consumos individuais - e, por conseguinte, não era possível um planeamento específico de medidas de melhoria de eficiência ou manutenção.

Objetivo do projeto: aumentar a fiabilidade do processo

Através da utilização de mais sensores de processo, a monitorização detalhada da energia de cada uma das sub-áreas foi possível de modo a incluir o consumo de energia por produto nos custos de fabrico. O sistema de monitorização da temperatura deveria também detectar quando a temperatura ideal é excedida ou não atingida, para que uma capacidade de refrigeração reduzida ou fugas possam ser rapidamente detectadas. Outro facto a ter em conta é que se deveria registar digitalmente o consumo dos gases industriais utilizados. Todas as informações deveriam ser a base para uma "produção ecológica" e também satisfazer os requisitos da auditoria energética de acordo com a norma DIN EN 16247-1.

A implementação: monitorização do consumo com o moneo RTM

Na ifm prover gmbh, o moneo RTM está instalado de forma centralizada num servidor.
O mestre IO-Link está conectado ao servidor através de uma VLAN interna.
Os sensores de vibração estão conectados ao mestre através do IO-Link.

O sucesso: registo transparente e detalhado de todos os consumos de energia relevantes com o moneo RTM

Com o moneo RTM, o cliente pode manter sob controle todos os consumos individuais de forma clara e, graças à função de valores calculados, combiná-los para obter um resultado gobal. Isto permite-lhe identificar variações da condição ideal para cada consumo e assim iniciar medidas específicas de manutenção ou otimização. O investimento no moneo foi assim também um investimento numa utilização mais eficiente dos recursos, resultando em reduções de custos sustentáveis.

Conclusão: estas funcionalidades e serviços do moneo RTM fornecem valor acrescentado na monitorização de energia e recursos

  • Valores calculados: os valores dos sensores podem ser convertidos em informação relevante para o processo com a ajuda da modelação de dados
  • Função de dashboard: visualização abrangente e personalizada de todos os sensores do processo
  • Informação detalhada sobre o consumo individual de fluidos através do registo dos valores dos sensores
  • Gestão integrada de alarmes: reação rápida à alteração dos parâmetros do processo
  • Monitorização dos circuitos de aquecimento e arrefecimento

Configuração do sistema

  1. Mestre IO-Link
  2. Sistema de monitorização de fluidos

Dashboard

O dashboard fornece ao utilizador uma visão geral dos valores de processo relevantes para a instalação.

  1. Temperatura do fluido de retorno
  2. Temperatura do fluido de entrada
  3. Quantidade de fluxo volumétrica desde o último rearme (medidor de quantidade)
  4. Fluxo atual do sistema em litros por minuto
  5. Energia térmica calculada

Análise

A análise torna possível conhecer e avaliar o histórico de consumo.

Tarefas e tickets: valores limites de início/paragem com o moneo RTM

Os valores limite para os sensores são definidos no moneo RTM. Os alarmes são accionados se os valores limite forem excedidos ou não forem atingidos. Entre outros, são considerados os seguintes valores: 

  • Transbordo no SM6000 (fuga / ruptura da mangueira / ruptura da tampa)
  • Excesso de temperatura na entrada no SM6000 (falha no sistema de arrefecimento)
  • Excesso de temperatura no retorno do TA2405 (excesso de temperatura da instalação)

Calculated Values: valores calculados

Um valor de processo decisivo num circuito de arrefecimento é a energia térmica, a partir da qual o desempenho do sistema actual pode ser determinado. Vários valores de processo (taxa de fluxo, temperatura nas linhas de entrada e de saída) são usados para os cálculos.

  1. Fluxo em L/min
  2. Constante 60 (1h= 60min)
  3. Cálculo L/h = V
  4. Capacidade térmica para água 0,00116 kWh/(lK) = ρ*Cp
  5. Temperatura do fluxo de entrada
  6. Temperatura do fluxo de retorno
  7. Diferença de temperatura = ΔT
  8. Potência térmica em kW = Q