- moneo: Platforma IIoT
- Exemple de aplicații
Monitorizarea debitului unei instalații CIP cu ajutorul moneo|RTM
Controlul procesului de curățare în industria alimentară și a băuturilor
La procesarea substanțelor biologice destinate consumului, cum ar fi laptele, igiena strictă este vitală. Unul dintre factorii decisivi pentru un rezultat de curățare perfect este debitul și astfel efectul mecanic.
Situația inițială:
ifm efectuează teste cu senzori de proces într-un mediu real folosindu-și propria instalație CIP. Înaintea utilizării moneo, instalația a fost operată prin semnale analogice și controlată cu ajutorul unui PLC. Vizualizarea procesului a fost posibilă numai la locația instalației HMI. Monitorizarea era restricționată la valoarea semnalului analogic 4...20 mA.
Scopul proiectului:
Prin conectarea senzorilor de debit analogici existenți la sistemul moneo printr-un IO-Link Master, este adăugată altă etapă de analiză a procesului. Aceasta ameliorează calitatea procesului și va crea transparență în procesul general.
Implementare:
moneo este instalat deja central pe un server și sunt activate modulele necesare, inclusiv moneo|RTM. Masterul IO-Link este conectat la server printr-un VLAN intern.
Pentru înregistrarea debitului a fost utilizat un senzor analogic instalat deja de la Endress & Hauser (Promag 50). A fost realizat capabil IO-Link prin modernizare (calea ifm Y). A fost utilizat un sistem de evaluare și afișaj pentru semnale analogice (DP2200). Acesta are o intrare analogică 4...20mA. Semnalul poate fi introdus suplimentar prin unitate, iar astfel este în continuare disponibil pentru PLC-ul instalației. Aceasta permite integrarea cu ușurință fără afectarea controlului instalației.
Rezultatul:
- Înregistrarea datelor are transparență crescută, oferind potențiale de optimizare.
- Durata de funcționare crescută a instalației a îmbunătățit procesul general.
- Managementul integrat al alarmelor asigură o reacție rapidă la modificarea parametrilor de proces, optimizând întreținerea.
- Toate măsurile cresc calitatea procesului și a produsului.
- moneo|RTM asigură vizualizarea detaliată a procesului.
Linia de bază:
Instalația a fost digitalizată cu succes fără modificări sau intervenții la PLC-ul sau software-ul existent.
Tabloul de bord
Tabloul de bord moneo oferă utilizatorului o vedere de ansamblu asupra valorilor de proces relevante pentru această instalație. Următorul tablou de bord vizualizează parametrii principali (debit, temperatură și conductivitate) din admisie:
- Presiunea pompei de alimentare exprimată în bari
- Conductivitate la admisie în µS/cm
- Debit în l/min
- Viteza debitului exprimată în m/s
- Temperatura la admisie înaintea schimbătorului de căldură exprimată în °C
- Temperatura la admisie după schimbătorul de căldură exprimată în °C
Un alt tablou de bord prezintă mai multe detalii privind debitul.
- Presiunea actuală la pompa de alimentare exprimată în bari
- Compararea presiunii pompei și a debitului într-o diagramă cu linie
- Valoarea brută a semnalului de intrare DP2200 exprimată în mA
- Debitul calculat din valoarea analogică actuală exprimată în l/min
- Viteza de debit calculată din debit exprimată în m/s
Analiză
Prin intermediul funcției de analiză, utilizatorul poate analiza în detaliu nivelul de umplere al rezervorului. Valorile nivelului de umplere sunt înregistrate permanent și pot fi verificate chiar și după zile, săptămâni sau luni. În modul acesta, pot fi trase spre exemplu concluzii privind scurgerile.
- Presiunea pompei de alimentare exprimată în bari
- Debit în l/min
Valori calculate:
Valorile următoare sunt calculate suplimentar în funcție de debitul volumetric.
Debitul actual în l/min
Valorile de start și stop ale senzorului analogic au fost determinate folosind fișa de date:
- Valoarea de start 4 mA = 0 l/min
- Valoarea de start 20 mA = 200 l/min
Aceasta rezultă într-o valență per miliamper de 12,5 l/min.
Această valență de 12,5 l/min per miliamper este folosită acum ca un factor pentru calculație.
- Valoarea actuală în mA
- Factor 12,5 l/min per mA
- Offset -4 pentru conversia din 4...20 mA în 0...16 mA
- Factor de multiplicare cu valoarea actuală
- Rezultatul calculării în l/min
Conversia debitului (l/min) în viteză (m/s)
Viteza debitului este un parametru decisiv pentru succesul procesului de curățare; această valoare poate fi determinată pe baza debitului actual și a ariei constante secțiunii transversale a conductei.
V = viteza exprimată în metri pe secundă [m/s]
Q = debitul exprimat în metri cubi pe secundă [m³/s]
A = aria secțiunii transversale exprimată în metri pătrați [m²]
Exemplu cu raza conductei de 0,02 m și un debit de 200 l/min:
- Debitul actual în l/min
- Factor pentru conversia l/min în m³/s (1 minut = 60 secunde, 1.000 litri = 1m³)
- Raza constantă a conductei în m
- Constanta Pi (3,1415)
- Debitul în l/min împărțit la 60.000 exprimă debitul în m³/s
- Raza la pătrat (r²)
- Înmulțirea r² cu Pi, exprimă aria secțiunii transversale în metri pătrați
- Debitul în m³/s este împărțit la aria secțiunii transversale (m²)
- Rezultatul calculării în m/s
