- moneo: piattaforma IIoT
- Use cases
Monitoraggio della conducibilità in un impianto CIP
Controllare le fasi del processo durante la pulizia degli impianti
I sensori di conducibilità sono destinati ad applicazioni nell'industria alimentare. Rilevano la conducibilità e non solo consentono di tracciare continuamente il prodotto, ma riducono anche lo spreco di prodotto e acqua di risciacquo, senza variare le impostazioni del sensore. Una misurazione rapida, precisa e affidabile nel processo contribuisce a migliorare l'efficienza dell'impianto ottimizzando i cicli di pulizia.
Per continuare ad essere competitivi è importante ridurre al minimo i fermi della produzione, senza compromettere la sicurezza e la qualità dei prodotti. Controlla la concentrazione del detergente e accertati che i prodotti chimici vengano completamente scaricati dalla tubazione. La conducibilità è in grado di rilevare il cambio di fase tra acqua di lavaggio, soluzioni CIP alcaline o acide e il prodotto. È sufficiente una differenza misurabile nella conducibilità del fluido.
Situazione iniziale
ifm utilizza un impianto CIP per i test relativi all'applicazione dei sensori di processo. Questo impianto può essere utilizzato con diversi fluidi, pressioni e temperature in modo da testare i sensori il più vicino possibile alle applicazioni del cliente. L’impianto è dotato di un classico sistema di controllo industriale, che permette il funzionamento e un monitoraggio limitato.
L'impianto non aveva ancora sensori per la misurazione della conducibilità.
Obiettivo del progetto
L'obiettivo del progetto è quello di installare un sistema di monitoraggio aggiuntivo nell’impianto di prova, che consenta di accedere anche ai dati storici e di analizzarli in modo approfondito. Questo potrà consentire, in futuro, l’ottimizzazione dei processi grazie alle informazioni disponibili.Il sistema di controllo esistente resta invariato. Con l’ampliamento dell’impianto, i dati verranno trasferiti a moneo RTM tramite dispositivi IO-Link.
Realizzazione
moneo|RTM è stato installato centralmente su un server presso ifm. Il master IO-Link è collegato al server tramite una VLAN interna. In mandata e in ritorno dell’impianto CIP è stato installato rispettivamente un sensore di conducibilità LDL200, collegato al master IO-Link.
Risultato
- Il software fornisce una panoramica dei valori di processo rilevanti della conducibilità.
- Così viene identificato lo stato dell'acqua di risciacquo.
- Non ci sono più sprechi di soluzioni detergenti o di risciacquo.
- Una misurazione rapida, precisa e affidabile nel processo contribuisce a migliorare l'efficienza dell'impianto ottimizzando i cicli di pulizia.
Conclusioni
Senza modifiche e interventi sul PLC o sul software, l'impianto è stato digitalizzato correttamente.
Struttura del sistema
- Sensore di conducibilità induttivo in mandata
- Sensore di conducibilità induttivo in ritorno
- Master IO-Link (es. AL1351)
Dashboard
Le informazioni rilevanti dei singoli sensori possono essere visualizzate rapidamente e facilmente in una dashboard intuitiva.La visualizzazione dei valori di processo attuali può essere personalizzata grazie a strumenti già disponibili, come ad es. un termometro o un diagramma a linee; inoltre, nella dashboard possono essere inserite direttamente le immagini in formati standard (PNG, JPEG, GIF...).La navigazione tra le varie dashboard è possibile tramite gli indicatori della topologia.
L'immagine seguente mostra come l’intero impianto venga visualizzato nella dashboard.Gli indicatori della topologia si collegano direttamente a ulteriori dashboard che forniscono maggiori dettagli sull’area pertinente:
- Conducibilità in mandata
- Conducibilità in ritorno
- Differenza dei valori di conducibilità
- Temperatura del fluido del sensore integrato nel sensore di conducibilità in mandata
- Temperatura del fluido del sensore integrato nel sensore di conducibilità in ritorno
Analisi
Nell'analisi, è facile accedere ai dati storici e confrontare tra loro numerosi valori di processo. In questo modo è possibile, ad esempio, misurare il tempo necessario alla conducibilità per raggiungere lo stesso livello in mandata e in ritorno. Questo supporta l'operatore della macchina nell'ottimizzazione del processo; inoltre è possibile ottimizzare i costosi processi di risciacquo con acidi e alcali.
- Visualizzazione dei valori rilevanti del sensore nel grafico di analisi
- Visualizzazione del tempo per i singoli processi di pulizia
- Correlazione tra valori di processo del flusso in mandata e in ritorno
Calculated Values: valori calcolati
Con questa funzione si genera un nuovo valore partendo dai dati di processo. Negli impianti CIP, per esempio, la differenza di conducibilità tra mandata e ritorno riveste un ruolo importante; infatti è possibile stimare con quale accuratezza viene lavato l’intero sistema dal fluido corrispondente (acqua, acido, soda caustica...). Non appena la differenza si avvicina a 0 µS/cm, si può dedurre che il sistema sia stato lavato completamente.
- Conducibilità mandata [µS/cm]
- Conducibilità ritorno [µS/cm]
- Calcolo della differenza assoluta tra i due valori
- Differenza di conducibilità come risultato del calcolo [µS/cm]