moneo: Πλατφόρμα IIoT
Περιπτώσεις εφαρμογής

Επιτήρηση αγωγιμότητας σε εγκατάσταση CIP

Εξασφάλιση βημάτων διαδικασίας στον καθαρισμό της εγκατάστασης διεργασίας

Οι αισθητήρες αγωγιμότητας είναι ιδανικοί για χρήση στη βιομηχανία τροφίμων. Ανιχνεύουν την αγωγιμότητα και τη συγκέντρωση διαφόρων μέσων και μπορούν να διαφοροποιούν μεταξύ π.χ. μέσων καθαρισμού, νερού έκπλυσης και του προϊόντος διατροφής. Αυτό σημαίνει ότι είναι εφικτή όχι μόνο η διαρκής ανίχνευση του προϊόντος, αλλά και η μείωση της απώλειας προϊόντος και του νερού έκπλυσης – και μάλιστα χωρίς να απαιτούνται ρυθμίσεις στον αισθητήρα. Οι ακριβείς, γρήγορες και αξιόπιστες μετρήσεις κατά τη διεργασία βοηθούν στη βελτίωση της διαθεσιμότητας της εγκατάστασης και βελτιστοποιούν τους κύκλους καθαρισμού.

Προκειμένου να παραμείνετε ανταγωνιστικοί, είναι σημαντικό να ελαχιστοποιείτε τον χρόνο διακοπής λειτουργίας της παραγωγής χωρίς να απαιτούνται συμβιβασμοί σε σχέση με την ασφάλεια και την ποιότητα του προϊόντος. Παρακολουθήστε τη συγκέντρωση του απορρυπαντικού και την πλήρη έκπλυση χημικών από τη γραμμή. Η αγωγιμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση του διαχωρισμού των φάσεων μεταξύ του νερού έκπλυσης, των καυστικών ή όξινων διαλυμάτων CIP και του προϊόντος. Απαιτείται μόνο μία μετρήσιμη διαφορά στην αγωγιμότητα του μέσου.

Η αρχική κατάσταση:

Η ifm χρησιμοποιεί ένα σύστημα καθαρισμού CIP για τις δοκιμές εφαρμογής των αισθητήρων διεργασίας. Αυτό το σύστημα μπορεί να λειτουργεί με διάφορα μέσα, πιέσεις και θερμοκρασίες, ώστε οι αισθητήρες να ελέγχονται σε όσο το δυνατόν ανάλογες συνθήκες με αυτές στις εφαρμογές των πελατών. Το σύστημα διαθέτει έναν κοινό βιομηχανικό ελεγκτή για λειτουργία και περιορισμένη επιτήρηση.

Δεν διαθέτει αισθητήρες για τη μέτρηση της αγωγιμότητας.

Στόχος του έργου:

Στόχος του έργου είναι η εγκατάσταση μιας πρόσθετης λύσης επιτήρησης στο σύστημα δοκιμών, ώστε να αξιοποιούνται και να αναλύονται τα δεδομένα του ιστορικού λειτουργίας σε μεγαλύτερο βάθος. Αυτό θα δημιουργήσει μεγαλύτερη διαφάνεια και θα επιτρέψει μελλοντικές βελτιστοποιήσεις των διαδικασιών. Το υπάρχον PLC παραμένει αμετάβλητο. Με την επέκταση της εγκατάστασης, τα δεδομένα θα μεταβιβάζονται στο moneo RTM μέσω συσκευών IO-Link.

Υλοποίηση:

Στην ifm, το moneo|RTM είναι εγκατεστημένο σε έναν κεντρικό server. Στον server είναι συνδεδεμένη μία κύρια μονάδα IO-Link μέσω ενός εσωτερικού VLAN. Δύο αισθητήρες αγωγιμότητας LDL200 εγκαταστάθηκαν στην είσοδο και την έξοδο της εγκατάστασης CIP και συνδέθηκαν στην κύρια μονάδα IO-Link.

Το αποτέλεσμα:

Το λογισμικό παρέχει μία επισκόπηση όλων των σχετικών τιμών διεργασίας για την αγωγιμότητα.
Η κατάσταση του νερού έκπλυσης προσδιορίζεται.
Η σπατάλη απορρυπαντικών και διαλυμάτων έκπλυσης ελαχιστοποιείται.
Οι ακριβείς, γρήγορες και αξιόπιστες μετρήσεις κατά τη διεργασία βοηθούν στη βελτίωση της διαθεσιμότητας της εγκατάστασης και βελτιστοποιούν τους κύκλους καθαρισμού.

Συμπέρασμα:

Η εγκατάσταση ψηφιοποιήθηκε με επιτυχία χωρίς αλλαγές ή παρεμβάσεις στο υφιστάμενο PLC ή στο λογισμικό.

Δομή συστήματος

Επαγωγικός αισθητήρας αγωγιμότητας στην είσοδο
Επαγωγικός αισθητήρας αγωγιμότητας στην έξοδο
Κύρια μονάδα IO-Link (π.χ. AL1351)

Dashboard

Οι σχετικές πληροφορίες των αισθητήρων προβάλλονται γρήγορα και εξατομικευμένα μέσω του έξυπνου Dashboard. Οι τρέχουσες τιμές διεργασίας προβάλλονται με προδιαμορφωμένα εργαλεία, π.χ. με θερμόμετρα ή γραμμικά διαγράμματα. Είναι εφικτή η λήψη των εικόνων σε τυπικές μορφές (PNG, JPEG, GIF...) απευθείας στο Dashboard. Οι χρήστες μπορούν να εναλλάξουν εύκολα μεταξύ διαφόρων Dashboard χρησιμοποιώντας τους δείκτες περιήγησης.

Στην παρακάτω εικόνα παρουσιάζεται η προβολή όλης της εγκατάστασης στο Dashboard. Οι δείκτες περιήγησης οδηγούν απευθείας σε άλλα Dashboard, τα οποία παρέχουν περισσότερες λεπτομέρειες για τη σχετική περιοχή:

Αγωγιμότητα στην είσοδο
Αγωγιμότητα στην έξοδο
Διαφορά αγωγιμότητας
Θερμοκρασία μέσου στην είσοδο του αισθητήρα θερμοκρασίας και του αισθητήρα αγωγιμότητας
Θερμοκρασία μέσου από τον αισθητήρα αγωγιμότητας στην έξοδο

Ανάλυση

Η ανάλυση παρέχει εύκολη πρόσβαση σε δεδομένα του ιστορικού λειτουργίας και συγκρίνει διάφορες τιμές διεργασίας. Για παράδειγμα, μπορεί να μετρηθεί ο χρόνος που έχει παρέλθει μέχρι η αγωγιμότητα να φτάσει στο ίδιο επίπεδο στην είσοδο και την έξοδο. Αυτό βοηθά τον χειριστή της μηχανής στη βελτιστοποίηση της διεργασίας. Μπορούν να βελτιστοποιηθούν π.χ. οι δαπανηρές διαδικασίες πλύσης με οξέα και αλκάλια.

Προβολή των σχετικών τιμών αισθητήρων στο διάγραμμα της ανάλυσης
Οπτικοποίηση του χρονικού διαστήματος για κάθε επιμέρους διαδικασία καθαρισμού
Συσχετισμός των τιμών διεργασίας στην είσοδο και την έξοδο

Υπολογισμένες τιμές

Αυτή η λειτουργία δημιουργεί προστιθέμενη αξία από τα δεδομένα διεργασίας. Οι τιμές διεργασίας μπορούν να συσχετιστούν και να χρησιμοποιηθούν για υπολογισμούς. Για παράδειγμα, στις εγκαταστάσεις CIP, η διαφορά αγωγιμότητας στην είσοδο και την έξοδο παίζει σημαντικό ρόλο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσδιοριστεί πόσο καλά ξεπλένεται το σύστημα με το σχετικό μέσο (νερό, οξύ, αλκάλιο, κτλ.). Όταν η διαφορά πλησιάζει το 0 µS/cm, μπορεί να θεωρηθεί ότι το σύστημα έχει ξεπλυθεί πλήρως.