moneo: piattaforma IIoT
Use cases

Condition Monitoring di una centrifuga decanter per il trattamento delle acque reflue di sostanze chimiche a valle della produzione di circuiti stampati flessibili

Nella produzione di circuiti stampati flessibili, diverse sostanze chimiche devono essere applicate sulle pellicole. I resti delle sostanze chimiche vengono lavati e raccolti in un serbatoio per le acque reflue. Nel serbatoio viene aggiunto un flocculante appropriato in modo che le sostanze chimiche disciolte si leghino e flocculino. A questo punto la miscela viene pompata nella centrifuga decanter.

La centrifuga decanter ha l'importante compito di separare liquidi e solidi. Un processo cruciale per il recupero dell'acqua. In base alle normative sulle acque reflue, i materiali fangosi solidi devono essere smaltiti come rifiuti speciali. I residui liquidi devono essere trattati separatamente in un processo biologico anaerobico prima di poter essere aggiunti al processo delle acque reflue.

Qui si vede la funzione decisiva della centrifuga decanter. In caso di interruzione del processo di smaltimento, i fusti di raccolta disponibili si riempiono di sostanze chimiche contaminate e non possono essere ulteriormente trattati. L'intero processo di produzione dei circuiti stampati flessibili si blocca. Il processo di recupero dell'acqua viene interrotto.

Per evitare ciò, è necessario monitorare i parametri della velocità del motore e dei cuscinetti del tamburo in modo da adottare tempestivamente misure per garantire l’integrità del processo.

Situazione iniziale

La manutenzione della centrifuga decanter nel processo di smaltimento a valle della produzione di circuiti stampati flessibili veniva effettuata a intervalli fissi.

Inoltre, i sensori di vibrazione già installati dall'azienda produttrice venivano visualizzati tramite un’HMI accanto alla macchina per rilevare le discrepanze.

Il sistema esistente non offriva un monitoraggio dei valori di soglia e di allarme.
Inoltre, non veniva nemmeno misurata la velocità dei tamburi.

In passato, i danni incipienti al motore non potevano essere rilevati e comportavano costi di riparazione elevati, nonché l’interruzione del processo per più di una settimana.

Obiettivo del progetto

Garantire la capacità di processo della centrifuga decanter. Questo obiettivo deve essere raggiunto attraverso il monitoraggio condizionale dei parametri critici, al fine di rilevare tempestivamente danni e guasti imminenti. Gli intervalli di manutenzione possono essere programmati in modo appropriato nell'ambito dei tempi di produzione. Si vogliono evitare costi elevati dovuti a fermi di produzione. In definitiva, l'obiettivo è anche quello di proteggere l'ambiente, di garantire un corretto smaltimento dei rifiuti e il riciclo dell'acqua.

Realizzazione

Monitoraggio delle condizioni in combinazione con moneo RTM per trasparenza, protezione dell'ambiente e delle risorse idriche e affidabilità del processo

Per una visualizzazione olistica di tutti i dati, moneo è stato installato sul server interno dell'azienda.

Per rilevare i danni, i cuscinetti e le cinghie di trasmissione del motore devono essere monitorati mediante l'analisi delle vibrazioni. Per evitare difetti imprevedibili, nell’analisi vengono inclusi anche i parametri di velocità del motore. In base al design, alle dimensioni e al campo di frequenza appropriato, sono stati installati quattro sensori di accelerazione VSP003 per l'analisi delle vibrazioni.

Su entrambi i cuscinetti esterni della centrifuga è stato montato, tramite adattatore adesivo, un VSP003 per il monitoraggio verticale in ingresso e in uscita nella parte superiore. La diagnostica delle vibrazioni del motore orizzontale viene eseguita in parallelo con due VSP003 avvitati sul lato del motore. Un sensore induttivo IFC201 è stato collegato a ciascuna delle due cinghie di trasmissione per il rilevamento della velocità. Tutti i dati raccolti vengono inviati a una VSE953 dove vengono elaborati. Questa VSE è certificata IP67 e può quindi essere installata liberamente sul campo.

Non è necessario adattare il quadro elettrico esistente o prevedere un alloggiamento aggiuntivo. Il set di parametri corrispondente per il monitoraggio delle vibrazioni dei componenti viene memorizzato nel dispositivo. La VSE953 fornisce i valori di soglia rilevati al sistema moneo.

Tramite moneo, il cliente può visualizzare chiaramente tutti i dati sul proprio computer in ufficio. Può anche utilizzare la funzione di allarme in caso di superamento delle soglie.

Risultato

Condition Monitoring per il recupero dell'acqua e la protezione dell'ambiente implementato e visualizzato in modo semplice con moneo RTM

Implementazione semplice e completa del Condition Monitoring con un elevato potenziale di miglioramento del processo e della macchina per garantire la conformità alle direttive sulle acque reflue.

Anomalie, disequilibri e difetti vengono rilevati tempestivamente, evitando così costosi fermi macchina e costi conseguenti.

In questa organizzazione innovativa della manutenzione, moneo RTM fornisce un supporto attraverso le funzioni di gestione degli allarmi e dei ticket, nonché la visualizzazione chiara e concisa di tutti i parametri rilevanti nella dashboard. Ciò può essere eseguito nella postazione di lavoro dell'operatore della macchina in ufficio.

Struttura del sistema

Sensore di vibrazione sull’azionamento
Sensori di velocità
Sensore di vibrazione sulla centrifuga
Centralina diagnostica

Dashboard

Ottieni un quadro generale nella dashboard moneo

Velocità del tamburo della centrifuga decanter
Velocità della coclea della centrifuga decanter
Differenza di velocità calcolata tra tamburo e coclea
v_RMS motore per la coclea della centrifuga decanter
v_RMS motore per il tamburo della centrifuga decanter
v_RMS cuscinetto lato materiale solido
v_RMS cuscinetto lato materiale liquido

Analisi

Nell'analisi, l'utente può accedere ai dati storici e confrontare i diversi valori di processo. Il diagramma mostra i valori di vibrazione del cuscinetto sul lato materiale liquido.

Qui si vede chiaramente la differenza tra gli stati operativi ON ① e OFF ②. In caso di danni al cuscinetto, ad esempio, è possibile dedurre dai dati rilevati la tendenza e il presunto inizio dello sviluppo del danno.

Centrifuga decanter fuori servizio
Centrifuga decanter in funzione

Impostazioni e regole: Gestire i valori soglia

Soglie statiche

I valori di soglia per la valutazione della centrifuga decanter vengono memorizzati nel set di dati dei parametri della VSE953. Se uno dei valori di soglia viene superato, la VSE lo segnala a moneo.

Origine dati monitorata
Evento di attivazione della VSE

Regole per l'elaborazione di ticket

Non appena la VSE segnala a moneo che un valore di soglia definito è stato superato per eccesso o per difetto, viene creato un ticket per il valore di processo corrispondente. Questo può essere preso in carico ed elaborato dalla persona responsabile. Con la funzione di commento è possibile documentare direttamente le misure adottate e le descrizioni delle soluzioni.

Sono disponibili le seguenti opzioni di notifica:

Notifica via e-mail
Integrazione SAP

Calculated values - Valori calcolati

Oltre ai valori di velocità dei due motori di azionamento, moneo rileva anche la differenza tra queste due velocità. Questo valore può essere calcolato in modo semplice e rapido utilizzando i valori calcolati.

Differenza di velocità = velocità del tamburo della centrifuga decanter - velocità della coclea della centrifuga decanter

Velocità del tamburo della centrifuga decanter
Velocità della coclea della centrifuga decanter
Sottrazione
Differenza di velocità

Le ore di funzionamento della centrifuga decanter vengono calcolate in un altro flusso. Questo si basa sul modello di contaore in moneo. Poiché esistono due valori di velocità per questa applicazione, entrambi i valori di velocità sono presi in considerazione dal contaore.

Ore di funzionamento ++ = (velocità del tamburo del decanter > 100) && (velocità della coclea del decanter > 100)