moneo: Πλατφόρμα IIoT
Περιπτώσεις εφαρμογής

Επιτήρηση των φίλτρων νερού σε κυκλώματα ψύξης με το moneo RTM

Συντήρηση φίλτρων σε συνάρτηση με την κατάστασή τους σε συστήματα με εναλλάκτες θερμότητας χρησιμοποιώντας το moneo RTM

Τα μικροφίλτρα στα κυκλώματα ψύξης της ifm prover gmbh διασφαλίζουν την ομαλή λειτουργία των συστημάτων με εναλλάκτες θερμότητας. Τα φίλτρα προστατεύουν τους εναλλάκτες θερμότητας στις συνδεδεμένες μηχανές, αφαιρώντας τις ακαθαρσίες από το νερό ψύξης. Αυτό το σημαντικό στοιχείο φίλτρου πρέπει να συντηρείται και να αντικαθίσταται τακτικά. Η μόνιμη επιτήρηση βελτιστοποιεί αυτή τη διαδικασία και εγγυάται τη συνεχή λειτουργία των συστημάτων.

Περιπτώσεις εφαρμογής για την επιτήρηση φίλτρων στη διαδικασία παραγωγής:

Διασφάλιση ποιότητας προϊόντος και διεργασίας
Βελτιστοποίηση κατανάλωσης ενέργειας
Οργάνωση συντήρησης
Διασφάλιση της καθαρότητας του νερού, οι ακαθαρσίες όπως ρινίσματα, άλγες, κτλ., πρέπει να φιλτράρονται, διαφορετικά επικάθονται στον εναλλάκτη θερμότητας προκαλώντας βλάβη

Η αρχική κατάσταση:

Τα φίλτρα αντικαθίσταντο σε σταθερά χρονικά διαστήματα (κάθε οκτώ εβδομάδες) ανεξάρτητα από την κατάστασή τους. Αυτό περιλάμβανε έναν οπτικό έλεγχο της κατάστασης των φίλτρων. Δεν υπήρχε μόνιμη και κεντρική επιτήρηση των φίλτρων. Έτσι προέκυπτε πρόσθετο κόστος από την πρώιμη ή αργοπορημένη αντικατάσταση, χρόνος διακοπής λειτουργίας των μηχανών λόγω ελαττωματικών ή φραγμένων φίλτρων και απρογραμμάτιστες ακινητοποιήσεις της παραγωγής για εργασίες συντήρησης. Αυτά συχνά τεκμηριώνονταν ανεπαρκώς, με αποτέλεσμα να μην είναι εφικτή η μεταγενέστερη ανάλυση των αιτιών των επακόλουθων βλαβών λόγω έλλειψης δεδομένων.

Στόχος του έργου:

Ο στόχος είναι η μετάβαση από την προληπτική, αντιδραστική συντήρηση σε μία στρατηγική συντήρησης με βάση την κατάσταση, ώστε να βελτιωθεί η χρήση του προσωπικού και η διαδικασία αλλαγής φίλτρων και να τεκμηριώνονται συστηματικά τα εφαρμοσμένα μέτρα. Μία καθορισμένη ομάδα παραληπτών email στο τμήμα συντήρησης θα πρέπει να λαμβάνει μία ειδοποίηση για την αντικατάσταση φίλτρου, ωστόσο μόνο όταν θα πρέπει να πραγματοποιηθούν αλλαγές των φίλτρων με βάση την κατάστασή τους. Για να είναι εφικτή η αναγνώριση περαιτέρω δυναμικού βελτιστοποίησης, ο στόχος είναι να μπορούν οι χρήστες να αναλύουν τα δεδομένα.

Η υλοποίηση:

Το moneo εγκαταστάθηκε σε έναν κεντρικό server στην υπάρχουσα ισχυρή δομή IT και το στοιχείο moneo RTM ενεργοποιήθηκε μέσω κωδικού άδειας χρήσης (LAC). Για την επιτήρηση του μικροφίλτρου εγκαταστάθηκαν δύο αισθητήρες πίεσης, ο ένας για να ανιχνεύει την πίεση μπροστά από το φίλτρο και ο άλλος για να ανιχνεύει την πίεση πίσω από το φίλτρο. Με βάση αυτές τις δύο τιμές μπορεί να προσδιοριστεί η διαφορά πίεσης που παρέχει πληροφορίες για την κατάσταση του φίλτρου. Η μέτρηση πρέπει να είναι πολύ ακριβής. Οι αισθητήρες πίεσης διαθέτουν διασυνδέσεις IO-Link, οι οποίες επιτρέπουν τη μεταφορά δεδομένων σε μία κύρια μονάδα IO-Link. Το στοιχείο moneo RTM, το οποίο είναι εγκατεστημένο στον server, λαμβάνει τα δεδομένα πίεσης από την κύρια μονάδα ανά δευτερόλεπτο.

Το moneo RTM επεξεργάζεται τα δεδομένα και τα χρησιμοποιεί για τα εξής:

Υπολογισμός της διαφοράς πίεσης
Αποθήκευση δεδομένων ιστορικού
Προβολή των δεδομένων
Επιτήρηση οριακών τιμών

Για την επιτήρηση των φίλτρων καθορίστηκαν οριακές τιμές προειδοποίησης και συναγερμού. Πηγή αυτών των δεδομένων ήταν το φυλλάδιο τεχνικών στοιχείων του κατασκευαστή του εκάστοτε φίλτρου. Στο φυλλάδιο τεχνικών στοιχείων αναφέρεται πόσο υψηλή πρέπει να είναι η διαφορά πίεσης για ένα νέο φίλτρο σε έναν καθορισμένο ρυθμό ροής (στην εφαρμογή μας περ. 1 m³/h = περ. 0,05 bar). Αντικατάσταση φίλτρου συνιστάται σε μία διαφορά πίεσης >0,5 bar. Τα 0,5 bar προστίθενται στη διαφορά πίεσης του νέου φίλτρου. Επομένως, το φίλτρο στο συγκεκριμένο παράδειγμα θα πρέπει να αντικατασταθεί στα 0,55 bar. Επειδή το μέγιστο σφάλμα μέτρησης είναι περ . 0,05 bar με τους χρησιμοποιούμενους αισθητήρες, η οριακή τιμή συναγερμού είναι ρυθμισμένη στα 0,5 bar. Η οριακή τιμή προειδοποίησης πρέπει να προκύπτει νωρίτερα και ρυθμίστηκε στα 0,45 bar για να εξασφαλίζεται η έγκαιρη προειδοποίηση του προσωπικού.

Το αποτέλεσμα:

Τα πρώτα αποτελέσματα φάνηκαν εντός λίγων εβδομάδων. Με βάση την εμφάνιση και το χρονικό διάστημα, η αλλαγή του φίλτρου θα ήταν ήδη επιβεβλημένη. Ωστόσο, τα δεδομένα και τα αποτελέσματα μέτρησης από τη μόνιμη επιτήρηση φίλτρου έδειξαν ότι μόνο το 20% του φίλτρου ήταν φραγμένο. Αποφασίστηκε επομένως να παραληφθεί η αντικατάσταση του φίλτρου με βάση τον χρόνο. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να αυξηθεί σημαντικά η διάρκεια ζωής των φίλτρων.

Συμπέρασμα:

Με το moneo RTM εκπληρώθηκαν όλοι οι στόχοι:

Απεικόνιση της επισκόπησης και της λεπτομερούς ενημέρωσης για την εγκατάσταση στον πίνακα εργαλείων
Καταγραφή των δεδομένων για περαιτέρω βελτιστοποίηση
Δυνατότητα ανάλυσης των καταγραμμένων δεδομένων
Συνεχής επιτήρηση της κατάστασης των φίλτρων
Ενημέρωση με email σε περίπτωση παραβίασης των οριακών τιμών

Δομή συστήματος

Κύρια μονάδα IO-Link (AL1350)
Αισθητήρας πίεσης μπροστά από το φίλτρο
Αισθητήρας πίεσης πίσω από το φίλτρο

Dashboard

Οι σχετικές πληροφορίες των αισθητήρων προβάλλονται γρήγορα και εξατομικευμένα μέσω του dashboard.

Το γραμμικό διάγραμμα δείχνει την πορεία της πίεσης σε συνάρτηση με τον χρόνο (διαφορά πίεσης, μπροστά και πίσω από το φίλτρο)
Τρέχουσα πίεση μπροστά από το φίλτρο
Τρέχουσα διαφορά πίεσης, με ένδειξη των οριακών τιμών
Τρέχουσα πίεση πίσω από το φίλτρο
Κατάσταση φίλτρου σε %
Ένδειξη με μορφή φωτεινού σηματοδότη της τρέχουσας κατάστασης του φίλτρου

Ανάλυση

Η ανάλυση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξέταση περαιτέρω λεπτομερειών. Το στιγμιότυπο οθόνης δείχνει τις τιμές πίεσης που έχουν καταγραφεί σε διάστημα ενός μήνα. Είναι φανερό ότι η διαφορά πίεσης αυξάνεται με τον χρόνο. Αυτό είναι αναμενόμενο καθώς το φίλτρο βουλώνει με την πάροδο του χρόνου. Το θετικό σημείο είναι ότι αυτή η τιμή αυξάνεται πιο αργά από το αναμενόμενο, το οποίο σημαίνει ότι η διάρκεια ζωής του φίλτρου μπορεί να επεκταθεί.

Μπλε γραμμή, διαφορική πίεση στο φίλτρο

Εργασίες & δελτία:

Διαχείριση οριακών τιμών

Αυτή η λειτουργία στο moneo RTM επιτρέπει στους χρήστες να καθορίζουν μία επιμέρους οριακή τιμή για κάθε τιμή διεργασίας. Σε αυτήν την εφαρμογή, οι οριακές τιμές έχουν ρυθμιστεί έτσι ώστε το προσωπικό συντήρησης να ενημερώνεται εγκαίρως όταν είναι αναγκαία η αντικατάσταση ενός φίλτρου.

Ειδικά κατά την εκκίνηση μιας μηχανής μπορεί να προκύψουν σύντομα διακυμάνσεις της πίεσης, οι οποίες μπορούν απλά να παρακαμφθούν μέσω χρόνων καθυστέρησης. Αυτό σημαίνει ότι οι σύντομες υπερβάσεις των οριακών τιμών αποκρύπτονται και το σύστημα αντιδρά μόνο όταν προκύψει υπέρβαση της διαφοράς πίεσης για ένα χρονικό διάστημα X.

Άνω οριακή τιμή προειδοποίησης
Χρόνος καθυστέρησης για την οριακή τιμή προειδοποίησης
Άνω οριακή τιμή συναγερμού
Χρόνος καθυστέρησης για την οριακή τιμή συναγερμού

Διαχείριση κανόνων επεξεργασίας δελτίων

Με τον οδηγό διαμόρφωσης κανόνων επεξεργασίας δελτίων μπορούν να καθοριστούν εύκολα οι κανόνες προειδοποίησης και συναγερμού. Στο παράδειγμα παρακάτω, μία ομάδα παραληπτών email στο τμήμα κτιριακών υπηρεσιών ενημερώνεται σε περίπτωση επίτευξης των οριακών τιμών προειδοποίησης και συναγερμού για την επικείμενη ή επείγουσα αντικατάσταση ενός φίλτρου.