Monitorování objemového průtoku vzařízení čištěném metodou CIP pomocí softwaru moneo|RTM

Počáteční situace:

ifm provádí testy sprocesními senzory vreálném prostředí při použití vlastního zařízení čištěného metodou CIP. Předtím než byl zaveden systém moneo, bylo zařízení ovládáno analogovými signály a kontrolováno řídicí jednotkou PLC. Vizualizace procesu byla možná pouze na místě na HMI zařízení. Kontrolní dohled byl omezen na hodnotu analogového signálu 4...20mA.

Implementace:

Systém moneo je již centrálně nainstalován na serveru ajsou aktivovány potřebné moduly, včetně softwaru moneo|RTM. Jednotky IO-Link master jsou připojeny k serveru prostřednictvím interní sítě VLAN.

Kzáznamu průtoku byl použit již instalovaný analogový senzor od společnosti Endress & Hauser (Promag 50). Byl upraven na IO-Link dodatečnou montáží („Y-cesta“ od ifm). Byl použit vyhodnocovací systém adisplej pro analogové signály (DP2200). Ten má analogový vstup 4...20mA. Signál může být navíc smyčkován přes jednotku aje tak stále kdispozici pro PLC zařízení. To umožňuje snadnou integraci bez vlivu na řízení zařízení.

Shrnutí:

Digitalizace celého zařízení byla úspěšná i bez jakýchkoli změn nebo zásahů do současné jednotky PLC nebo softwaru.

Řídicí panel systému moneo poskytuje uživateli přehled příslušných procesních hodnot pro toto zařízení. Následující řídicí panel vizualizuje základní parametry (průtok, teplotu a vodivost) na vstupu:

1. Tlak vnapájecím čerpadle vbarech
2. Vodivost na vstupu vµS/cm
3. Průtok v l/min
4. Rychlost proudění vm/s
5. Teplota na vstupu před výměníkem tepla ve°C
6. Teplota na vstupu za výměníkem tepla ve°C

Další řídicí panel vizualizuje další podrobné informace oprůtoku.

1. Aktuální tlak vnapájecím čerpadle vbarech
2. Porovnání tlaku aprůtoku čerpadla ve spojnicovém grafu
3. Nezpracovaná hodnota vstupního signálu DP2200 vmA
4. Rychlost průtoku vypočtená zanalogové aktuální hodnoty vl/min
5. Rychlost proudění vypočtená zrychlosti průtoku vm/s

Následující hodnoty se vypočítávají dodatečně na základě objemového průtokového množství.

Aktuální průtok vl/min

Počáteční akoncové hodnoty analogového senzoru byly určeny pomocí datového listu:

• Počáteční hodnota 4mA = 0l/min
• Koncová hodnota 20mA = 200l/min

Výsledkem je valence na miliampér 12,5l/min.

Těchto 12,5l/min na miliampér se nyní používá jako koeficient pro výpočet.

1. Aktuální hodnota proudu vmA
2. Koeficient 12,5l/min na mA
3. Odchylka -4 pro převod z 4...20mA na 0...16mA
4. Koeficient násobení shodnotou proudu
5. Výsledek výpočtu vl/min

Převod průtoku (l/min) na rychlost (m/s)

Rychlost proudění je rozhodujícím parametrem pro úspěch čištění, tuto hodnotu lze určit na základě aktuálního průtoku a konstantní plochy průřezu potrubí.

V = rychlost vmetrech za sekundu [m/s]

Q = průtok vmetrech krychlových za sekundu [m³/s]

A = plocha průřezu vmetrech čtverečních [m²]

Příklad spoloměrem potrubí 0,02m a průtokem 200l/min:

1. Aktuální průtok vl/min
2. Koeficient pro převod l/min na m³/s (1minuta = 60sekund, 1000 litrů = 1m³)
3. Konstantní poloměr potrubí vm
4. Konstantní číslo pí (3,1415)
5. Průtok vl/min dělený 60000 dává průtok vm³/s
6. Umocnění poloměru na druhou (r²)
7. Vynásobením r² číslem pí získáme plochu průřezu vmetrech čtverečních.
8. Průtok vm³/s dělený plochou průřezu (m²)
9. Výsledek výpočtu vm/s