moneo|RTM를 사용한 CIP 설비의 관류량 모니터링

초기 상황:

ifm은 자체 CIP 설비를 사용하여 실제 환경에서 프로세스 센서를 테스트했습니다. moneo가 도입되기 전에 이 설비는 아날로그 신호로 작동되었고 PLC를 통하여 제어되었습니다. 프로세스의 가시화는 설비의 HMI 현장에서만 가능했습니다. 모니터링은 아날로그 전류값 4...20 mA 시그널 값으로 제한되었습니다.

구현:

moneo는 이미 서버 중앙에 설치되어 있고, moneo|RTM을 포함하여 필요한 모듈이 활성화되어 있습니다. IO-Link 마스터는 내부 VLAN을 통해 서버에 연결됩니다.

이미 설치된 Endess & Hauser의 아날로그 센서 (Promag 50)로 유량을 기록했습니다. 개조작업을 통해 IO-Link가 가능해졌습니다. (ifm Y 경로) 아날로그 시그널에 대한 평가 시스템 및 디스플레이 (DP2200)가 사용되었습니다. 아날로그 입력 4...20mA 입니다. 시그널이 디바이스를 통하여 추가로 루핑될 수 있으므로, 설비의 PLC에서 계속 사용 가능합니다. 따라서 설비 컨트롤에 영향을 주지 않고 손쉽게 통합될 수 있습니다.

결론:

기존 PLC 또는 소프트웨어의 변경이나 개입 없이 설비가 성공적으로 디지털화되었습니다.

moneo 대시보드는 사용자에게 이 설비에 대한 관련 프로세스 값 개요를 제공합니다. 다음 대시보드는 유입구의 기본 파라메터 (유량, 온도 및 전도도)를 가시화합니다.

1. 공급펌프 압력 (bar)
2. 유입구 전도도 (µS/cm)
3. 유량 (L/min)
4. 유량 속도 (m/s)
5. 열 교환기 이전의 유입구 온도 (°C)
6. 열교환기 이후 유입구 온도(°C)

다른 대시보드에서는 유량에 대한 상세정보가 표시됩니다.

1. 공급펌프의 현재 압력 (bar)
2. 라인 다이어그램에서 펌프 압력과 유량 비교
3. DP2200 입력 신호의 raw 값 (mA)
4. 아날로그 전류 값에서 계산된 관류량 (L/min)
5. 유량에서 계산된 유속 (m/s)

다음 값은 관류량을 기반으로 추가 계산됩니다.

현재 유량 (L/min)

아날로그 센서의 시작 및 중지값은 데이터시트를 사용하여 결정되었습니다:

• 시작값 4mA = 0 L/min
• 중지값 20mA = 200 L/min

그 결과, 12.5L/min의 밀리암페어당 값이 생성됩니다.

밀리암페어당 12.5L/min가 이제 계산의 계수로 사용됩니다.

1. 현재 전류값 (mA)
2. 밀리암페어당 계수 12.5 l/min
3. 4...20mA에서 0...16mA로 변환하기 위한 오프셋 -4
4. 전류값의 곱하기 계수
5. 계산 결과 (L/min)

유량 (L/min)에서 속도 (m/s)로 변환

유속은 세척 프로세스의 성공을 위한 결정적인 파라메터입니다. 이 값은 현재 유량과 파이프의 일정한 단면적을 기반으로 결정될 수 있습니다.

V = 초당 미터의 속도 [m/s]

Q = 초당 입방미터의 유량 [m³/s]

A = 평방미터의 단면적 [m²]

파이프 반경이 0.02m이고 유량이 200L/min인 사례:

1. 현재 유량 (L/min)
2. L/min을 m³/s로 변환하는 계수 (1분 = 60초, 1,000리터 = 1m³)
3. 파이프라인의 일정한 반경 (m)
4. 상수 Pi (3.1415)
5. 유량 L/min을 60,000으로 나누어 제공된 m³/s 단위의 유량값
6. 반경 제곱 (r²)
7. r²에 Pi를 곱해서 나온 제곱미터 단위의 단면적
8. m³/s 유량을 단면적 (m²)으로 나눈값
9. 계산 결과 (m/s)