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- ユースケース
CIPプラントの導電率監視
プロセスプラント洗浄のプロセスステップの確保
導電率センサは食品産業での使用に理想的です。このセンサはさまざまな媒体の導電率と濃度を検出して、たとえは洗浄剤、すすぎ水、食品製品を区別することができます。つまり、製品を常にトラックできるだけではなく、製品とすすぎ水のロスを削減できます。これはすべて、センサの調整なしでできます。正確で迅速、かつ信頼性の高いプロセス測定は、プラントの可用性向上と洗浄サイクルの最適化に役立ちます。
需要を維持するためには、製品の安全性と品質を保ちつつ、生産のダウンタイムを最小限にすることが重要です。洗浄剤の濃度を監視し、化学薬品がラインから完全に流し出されたことを確認します。導電率により、すすぎ水、苛性または酸性CIP溶液と、製品との相分離を検出できます。必要なのは、媒体の導電率の差が測定可能であることのみです。
初期状態:
ifmはCIP洗浄システムを使用して、プロセスセンサのアプリケーションテストを実施しています。このシステムは、お客様のアプリケーションにできるだけ近いアプリケーションでセンサをテストするために、さまざまな媒体、圧力、温度で運用できます。このシステムには、動作と監視のために、一般的な産業用コントローラが搭載されています。
導電率測定用のセンサは搭載されていません。
プロジェクトの目的:
プロジェクトの目的は、テストシステムに追加の監視ソリューションを設置して、履歴データを利用してより詳細に分析することです。これにより透明性が向上し、将来のプロセス最適化に繋がります。既存のPLCは変更されません。プラントの拡大に伴って、データはIO-Linkデバイス経由でmoneo RTMに伝送されます。
実装:
ifmでは、moneo|RTMが中央サーバにインストールされています。IO-Linkマスタは社内VLAN経由でサーバに接続されます。CIPプラントの入口と出口にLDL200導電率センサを1つずつ設置し、IO-Linkマスタに接続します。
その結果、
- 関連するすべての導電率プロセス値を、ソフトウェアが提供します。
- すすぎ水の状態を特定できます。
- 洗浄剤やすすぎ溶液の無駄が最小化されます。
- 正確で迅速、かつ信頼性の高いプロセス測定は、プラントの可用性向上と洗浄サイクルの最適化に役立ちます。
結論:
プラントは、既存のPLCやソフトウェアに変更を加えたり介入したりすることなく、デジタル化に成功しました。
システムの構造
- 入口側誘導式導電率センサ
- 出口側誘導式導電率センサ
- IO-Linkマスタ(AL1351など)
ダッシュボード
関連するセンサ情報は、スマートダッシュボードに迅速かつ個別に表示できます。構成された温度計や線グラフで、現在のプロセス値を分かり易く表示します。標準フォーマット(PNG、JPEG、GIFなど)を、ダッシュボードに直接アップロードできます。ユーザはナビゲーションマーカを使用して、ダッシュボード間を簡単に移動できます。
次の画像は、プラント全体を視覚化したダッシュボードを示しています。ナビゲーションマーカは直接別のダッシュボードにリンクし、そこで関連エリアの詳細を確認できます。
- 入口側導電率
- 出口側導電率
- 導電率の差
- 入口側温度センサと導電率センサの媒体温度
- 出口側導電率センサの媒体温度
分析
分析機能では、履歴データに簡単にアクセスしてさまざまなプロセス値を比較できます。たとえば、入口側と出口側の導電率が同じレベルになるのにかかった時間を測定できます。これは、機械のオペレータがプロセスを最適化するのに有用です。酸およびアルカリを使用する、コストのかかるすすぎプロセスを最適化できます。
- 解析チャートへの関連するセンサ値の表示
- 各個別洗浄プロセスの時間表示
- 入口側と出口側のプロセス値の相関
計算値
プロセスデータをさらに活用できます。プロセス値をリンクして計算に使用できます。たとえばCIPプラントでは、入口と出口の導電率の差が重要な役割を果たします。システムが対応する媒体(水、酸、アルカリなど)でどの程度すすがれているかを評価するのに使用できます。差が0µS/cmに近づくと、システムのすすぎが完了したとみなすことができます。
- 入口側導電率[ µS/cm]
- 出口側導電率[ µS/cm]
- 2つの入力の差で絶対値の計算
- 計算結果としての導電率の差[µS/cm]