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  1. moneo: plataforma IIoT
  2. Use cases

Medição do nível contínua no tanque de um sistema CIP com moneo RTM e sensores de radar

Monitoramento do nível de enchimento com sensores de radar

Medição dos níveis de enchimento em tanques de armazenamento de um sistema de testes CIP com sensores de radar e sua visualização, monitoramento e documentação com moneo RTM.

A situação inicial

Os tanques são monitorados através de dois interruptores limitadores.
Eles reportam ao controlador, através de sinais de comutação,

  • se o tanque está vazio
  • ou se o tanque está cheio.

Desse modo não é possível registrar os níveis de enchimento entre esses dois estados.
Por isso só é possível registrar de modo limitado quanto de cada fluido está efetivamente disponível no momento.

Objetivo do projeto

O objetivo do projeto é assegurar a disponibilidade do sistema. Através do levantamento dos dados sobre a quantidade de enchimento do produto de limpeza nos tanques, bem como das conclusões daí resultantes, a organização para a aquisição antecipada de fluidos para reabastecimento.

Essa implementação deve acontecer sem intervenção no controlador do sistema CIP.

Isso será realizado através da medição do nível contínua, incluindo análise dos dados.

A implantação

O software moneo RTM está instalado em um servidor de forma centralizada.

Foi instalado respectivamente um sensor de nível de radar do tipo LW2720 nos 4 tanques de armazenamento.
Os dados dos sensores de radar são conectados ao servidor através de um mestre IO-Link via VLAN interna.

Após a instalação dos sensores, somente é necessário parametrizar a altura de referência, o que pode ser realizado, p. ex. com as seguintes ferramentas:

  • moneo configure (parte integrante do moneo, licença separada QMP020 necessária)
  • app moneo blue (adaptador Bluetooth IO-Link EIO330 adicionalmente necessário)

Com a altura de referência é definido o ponto zero e, desse modo, o ponto de referência para a medição do nível.

O benefício

Organização de uma manutenção adaptada às necessidades

A disponibilidade do sistema foi assegurada através da medição do nível contínua e da análise dos dados com o moneo RTM. Garantia da existência de quantidade de fluido suficiente no tanque.

O levantamento e a transparência dos dados são utilizados para organizar a aquisição antecipada de fluidos para reabastecimento.

Para além da segurança do processo, são possíveis outras análises do processo, bem como a avaliação das quantidades de consumo esperadas com a ajuda de dados do histórico.

Poder acessar os dados "remotamente" é outra das vantagens da utilização do moneo.

Estrutura do sistema

  1. Mestre IO-Link (por exemplo: AL1351)
  2. Sensor de nível de radar LW2720

Tela

Aqui podem ser criadas telas específicas da aplicação de maneira rápida e fácil.
Neste caso:

Visão geral dos 4 tanques com respectivamente o atual volume e nível de enchimento

  1. Nível de enchimento em metros
  2. Volume em litros

Análise

A função de análise permite ao usuário analisar o nível de enchimento dos recipientes de forma detalhada. Uma vez que os valores de nível de enchimento são registrados permanentemente, esses dados também podem ser observados ao longo de dias, semanas e meses (dados do histórico).

  • Valores empíricos sobre a disponibilidade dos fluidos.
  • Aqui exibido: determinação do tempo para processos de esvaziamento ou enchimento.
  1. Nível de enchimento em metros
  2. Determinação do intervalo de tempo de um processo de esvaziamento

Ajustes e regras: Administração dos valores limites

O nível de enchimento nos tanques é monitorado através de valores limites estáticos, para o que foram definidos valores limites que geram uma advertência ou um alarme dentro do moneo se forem excedidos ou não alcançados.

  1. "Tipo de alarme" moneo (alarme/advertência + excedido/não alcançado)
  2. Valor limite para o respectivo "tipo de alarme"
  3. Retardo de ativação (ciclo de atualização = aprox. 1 segundo)

Ticket de regras de processamento

Através desta função é possível definir facilmente o que deve ocorrer após a emissão de uma advertência ou alarme, por exemplo:

  • Notificação por e-mail
  • Integração SAP

Para aplicações em que sejam necessários, p. ex., processos de reabastecimento, aqui se oferece uma otimização do processo de reabastecimento.

P. ex. informação por e-mail para um grupo de destinatários definido do departamento de suprimento de produção assim que o nível de enchimento em um tanque desça abaixo do limite inferior, para iniciar o processo de reabastecimento.

Calculated values - valores calculados

Para além do valor do processo do sensor de nível, com valores calculados no moneo é possível determinar outros parâmetros úteis.

Nesta aplicação, p. ex. interessa não só a altura de enchimento, mas também o volume.

Trata-se aqui de um tanque cilíndrico vertical. Para essa geometria de tanque é possível calcular o volume através da "área de base multiplicada pela altura".

Dataflow Modeler

  1. Nível de enchimento atual do recipiente em m
  2. Fator para a conversão da unidade da fonte de dados, aqui 0,001 = m
  3. Área de base do recipiente em mm²
  4. Fator para a conversão da unidade da saída, aqui 1.000.000 = Litro
  5. Escalonamento da unidade em mm
  6. Área de base em mm² vezes nível de enchimento em mm = volume em mm³
  7. Escalonamento da unidade de saída de mm³ em litros (dm³)
  8. Volume em litros como resultado do cálculo

Simultaneamente ao caso de aplicação concreto, podem ser considerados ainda outros cálculos:

  • Cálculo do défite (volume total do tanque – volume atual)
  • Escalonamento da altura de enchimento em porcentagem
  • Soma da quantidade total (volume do tanque 1 + volume do tanque 2…..), para o registro da quantidade total em estoque, p. ex. vinho

Configuração com moneo configure

Se a licença moneo configure correspondente estiver ativada, é possível ler e gravar os dados de parâmetro dos sensores no moneo. Para a colocação em funcionamento do sensor de nível de radar é necessário ajustar a altura de referência (Reference high). Ela pode ser facilmente introduzida no campo de parâmetro correspondente e depois gravada no sensor.

  1. Metadados do sensor (nome do aparelho, fabricante…)
  2. Dados de parâmetro do sensor, para a configuração do sensor
  3. Dados em tempo real dos valores do processo atuais