- moneo: Platforma IIoT
- Exemple de aplicații
Monitorizarea filtrelor de aer în producție cu moneo RTM
Vizualizare și analiză a condițiilor de filtrare
Sistemul de ventilație centrală la ifm prover gmbh trebuie monitorizat. Aceasta include filtrele pentru alimentarea și evacuarea aerului, precum și filtrele sistemului de evacuare al stației de lucru de la parter și de la primul etaj. În principiu, filtrele sunt, în termeni simplificați, un rezistor într-un sistem. Particulele străine care nu aparțin mediului înfundă sitele deschise sau porii filtrului. Aceasta crește rezistența totală. Din acest motiv, debitul scade în timp ce presiunea rămâne constantă. Ca urmare, performanța sistemului este din ce în ce mai afectată. Acest lucru poate fi legat până la un anumit punct prin creșterea presiunii de transport, care, totuși, crește și necesarul de energie. În funcție de performanța necesară a filtrului, acesta trebuie luat în considerare și decis de la caz la caz când este momentul ideal pentru înlocuirea filtrului.
Utilizați cazuri pentru monitorizarea filtrelor în procesul de producție:
- Asigurarea calității produselor și proceselor
- Optimizați consumul de energie
- Organizarea întreținerii
- Respectați cerințele privind calitatea aerului (praf fin, puritatea aerului, eficiență de extracție)
Situația inițială:
Întreținerea filtrelor de ventilație a avut loc la intervale fixe de timp. Nu a existat o monitorizare centrală și nu au fost emise alerte (e-mail, bilet) atunci când a fost necesară o modificare a filtrului. Starea curentă a fost vizualizată doar local de un dispozitiv de pe filtru. Ca rezultat, filtrul a fost fie înlocuit prematur, fie prea târziu. Acest lucru a presupus costuri suplimentare de funcționare pentru înlocuire, eliminare filtru, consum de energie și timpi de nefuncționare a filtrelor. O analiză, de ex. pentru a optimiza detectarea defecțiunilor (ruperea filtrului, fără filtru instalat, înfundare) nu a fost posibilă din cauza lipsei de date. Potențialul de îmbunătățire a fost identificat în stocarea datelor istorice.
Scopul proiectului:
Implementați o strategie de înlocuire a filtrelor bazată pe nevoi și treceți de la întreținerea bazată pe timp la cea bazată pe condiții. Această optimizare trebuia realizată prin monitorizarea și vizualizarea automată a stării filtrului.
Implementare:
În cadrul ifm prover gmbh, moneo RTM este instalat central pe un server. Masterul IO-Link este conectat la server printr-un VLAN intern, iar senzorii sunt conectați la master prin IO-Link. La filtru a fost instalat un senzor de presiune diferențială cu o ieșire analogică. Semnalul este citit de un convertor IO-Link (DP2200), convertit într-o valoare de proces IO-Link și transmis masterului IO-Link cu interfață IoT (de ex. produsul AL1350).
moneo RTM înregistrează ciclic valorile procesului prin intermediul acestui master IO-Link. Valorile analogice de curent primite în acest mod sunt procesate în continuare prin funcția „Valori calculate” prin transformarea lor într-o valoare de proces în unitatea Pascal. Această valoare de proces corespunde senzorului real.
Pragurile pentru o modificare a filtrului au fost preluate din foaia de date a filtrului de sac relevant și configurate ca valori limită în moneo RTM. Pentru a preveni apariția unor situații critice, un grup de utilizatori corespunzător este stocat în zona regulilor de procesare a biletelor, care este notificat atunci când valorile limită sunt depășite pentru a putea iniția o modificare a filtrului.
Rezultatul:
Introducerea monitorizării permanente a filtrelor a condus la o optimizare internă a procesului, de la întreținerea bazată pe timp la cea bazată pe condiții. Prin detectarea defectelor la timp, timpul de funcționare a mașinii a fost asigurat și calitatea a crescut.
Alertarea în timp util în cazul modificărilor de filtrare necesare (e-mail, bilet) a sporit calitatea procesului. Impactul asupra mediului și costurile de exploatare (energie, întreținere, material) au fost reduse în mod durabil prin noua strategie de întreținere.
Prin documentarea lucrărilor de întreținere și stocarea datelor istorice, analizele posibilelor optimizări ale sistemului de filtrare pot fi efectuate în viitor, deoarece sunt disponibile suficiente date. Personalul de întreținere are la dispoziție o aplicație care poate fi ușor adaptată la condițiile specifice clientului și care permite calcularea valorilor procesului (presiunea diferențială, conversia unităților specifice). Utilizarea moneo RTM a prevenit deja deteriorarea consecvențială a mașinilor și sistemelor de extracție.
Linia de bază:
Cu moneo RTM, toate obiectivele ar putea fi îndeplinite:
- Prezentare generală și informații detaliate despre instalarea pe tabloul de bord
- Înregistrarea datelor pentru optimizare ulterioară
- Posibilitatea de a analiza înregistrarea datelor
- Monitorizarea permanentă a stării filtrului
- Notificare prin e-mail în cazul încălcării pragului
Structura sistemului
- Senzor de presiune diferențială cu ieșire de 4… 20mA
- Sistem de evaluare și afișaj pentru semnale analogice 4 ... 20 mA (DP2200)
- Master IO-Link (AL1350)
Tabloul de bord
Obțineți o imagine de ansamblu asupra panoului de comandă moneo. Starea curentă a instalației poate fi ușor monitorizată prin afișaj de tip semafor. În acest caz, cele patru filtre monitorizate sunt afișate clar și oferă rapid o imagine de ansamblu a stării curente.
A fost creat un alt tablou de bord în care sunt utilizate diferite instrumente de vizualizare pentru a afișa în detaliu parametrii actuali ai unui singur filtru.
- Valoarea analogică brută a senzorului de presiune diferențială în mA
- Presiunea diferențială calculată în Pa
- Presiunea diferențială afișată în timp
- Afișaj de tip semafor a stării curente a filtrului
Analiză
Analiza poate fi utilizată pentru a vizualiza mai multe detalii. Timpii de funcționare ai instalației pot fi analizați retrospectiv atunci când se efectuează o evaluare pe termen lung.
- Instalație în funcțiune
- Instalația nu funcționează
Prin diferite evaluări, tendințele pot fi identificate într-un timp foarte scurt. În acest caz, de exemplu, presiunea diferențială a tuturor celor patru filtre a fost observată pe parcursul a două zile. Vizualizarea arată că filtrul sistemului de evacuare de la etajul 1 (linia violet) se înfundă încet, deoarece presiunea diferențială crește încet.
- Linie violet, sistem de evacuare a filtrului de presiune diferențială etajul 1
Sarcini și tichete: praguri start/stop
Gestionarea pragurilor
Această funcție în moneo RTM permite utilizatorilor să definească un prag individual pentru fiecare valoare a procesului. În această aplicație, pragurile sunt stabilite astfel încât personalul de întreținere să fie informat în timp util atunci când este necesară o schimbare a filtrului.
Când se atinge pragul de avertizare personalul este informat cu privire la schimbarea filtrului necesar și îl poate programa în consecință. Părțile trebuie înlocuite cel târziu la atingerea pragului de alarmă.
În timpul fazei de pornire a ventilatoarelor, apar adesea depășiri și pragurile sunt depășite pentru scurt timp. Pentru a evita alarmele false sau avertismentele cauzate de depășiri scurte, se poate seta o întârziere de răspuns.
- Pragul superior de avertizare
- Timp de întârziere pentru pragul de avertizare
- Pragul superior de alarmă
- Timp de întârziere pentru pragul de alarmă
Gestionați regulile de procesare a tichetelor
Asistentul de ghidare cu reguli de procesare a biletelor poate fi utilizat pentru a defini cu ușurință regulile de avertizare și alarmă. În exemplul de mai jos, un grup de destinatari de e-mail dintr-un departament de întreținere este notificat atunci când sunt atinse pragurile de avertizare și alarmă, și o schimbare a filtrului este iminentă sau recomandată urgent.
- Definirea pragurilor (5) și a surselor de date (6)
- Definește ce regulă se aplică
- Definește urgența avertizării sau alarmei
- Definește destinatarii email-ului
- Definirea pragurilor relevante
- Definirea surselor de date corespunzătoare
E-mail-ul generat din cadrul moneo conține deja informații privind tichetele:
- Sursa de date afectată
- Valoarea care a fost depășită sau nu a fost atinsă
- Prioritatea tichetului
- Marcă temporală
Valori calculate:
Funcția „Valori calculate” este utilizată pentru procesarea în continuare a datelor procesului. În acest caz de utilizare, semnalul de curent analogic furnizat de senzor este convertit într-o valoare a presiunii în unitatea pascal. O valoare de 4mA corespunde 0Pa, iar o valoare de 20mA este egală cu 500Pa.
Diferența de presiune [Pa] = diferența de presiune ca valoare analogică de curent [mA] - 4mA * (500 Pa / 16 mA)
- Diferența de presiune ca valoare analogică de curent de la senzor (4 ... 20mA)
- Intervalul maxim de măsurare al senzorului (500Pa = 20mA)
- Valoare analogică de curent (20 mA - 4 mA = 16 mA)
- Valoare analogică de compensare (4 ... 20 mA până la 0 ... 16 mA)
- Calculul factorului pentru curent la pascal
- Înmulțirea valorii curente (0 ... 16 mA) cu factorul
- Rezultatul diferenței de presiune în pascal (Pa)
