moneo: IIoT-plattform
Use cases

Konduktivitetsövervakning i en CIP-anläggning

Säkerställa processteg vid rengöring av processanläggningar

Konduktivitetsgivare är perfekt lämpade för användning i livsmedelsindustrin. De upptäcker konduktiviteten och koncentrationen av olika medier och kan skilja mellan t.ex. rengöringsmedel, spolvatten och livsmedelsprodukten. Det innebär att det inte bara är möjligt att ständigt spåra produkten utan att även kunna minska spillet av produkt och spolvatten – allt detta utan att justering av givaren. Noggranna, snabba och tillförlitliga processmätningar hjälper till att förbättra anläggningens tillgänglighet och optimera rengöringscykler.

För att förbli konkurrenskraftig är det viktigt att minimera avbrottstid i produktionen utan att kompromissa vad gäller produktens säkerhet och kvalitet. Övervaka koncentration av rengöringsvätska och genomförd kemisk spolning av ledningarna. Konduktivitet kan användas för att detektera fasseparation mellan spolvatten, frätande och sura CIP-lösningar och produkten. Endast en mätbar skillnad i mediets konduktivitet krävs.

Den inledande situationen:

ifm använder ett CIP-rengöringssystem för applikationstester av processgivare. Systemet kan användas med olika medier, tryckvärden och temperaturer för att testa givarna så nära kundens applikationer som möjligt. Systemet består av en industristyrenhet av standardtyp för drift och övervakning.

Den har inga givare för att mäta konduktivitet.

Projektets syfte:

Projektets syfte är att installera en extra övervakningslösning i testsystemet för att samla in och analysera stora mängder historiska data. Detta skapar en bättre transparens och möjliggör framtida processoptimeringar. Inga ändringar utförs på den befintliga PLC:n. I och med anläggningens expansion kommer data att överföras till moneo RTM via IO-Link-enheter.

Implementering:

Hos ifm är moneo|RTM installerat på en central server. IO-Link-master är ansluten till servern via en intern VLAN. Två LDL200 konduktivitetsgivare installeras vid in- och utlopp på CIP-anläggningen och ansluts till IO-Link-mastern.

Resultatet:

Programvaran ger en översikt över alla relevanta processvärden gällande konduktivitet.
Spolvattnets tillstånd identifieras.
Rengöringsvätske- och spollösningsspill minimeras.
Noggranna, snabba och tillförlitliga processmätningar hjälper till att förbättra anläggningens tillgänglighet och optimera rengöringscykler.

Slutsats:

Utan att behöva genomföra ändringar eller ingrepp på det befintliga PLC-systemet eller mjukvaran kunde anläggningen digitaliseras framgångsrikt.

Systemstruktur

Induktiv konduktivitetsgivare vid inloppet
Induktiv konduktivitetsgivare vid utloppet
IO-Link-master (t.ex. AL1351)

Manöverpanel

Relevant givarinformation kan visualiseras snabbt och individuellt via den smarta manöverpanelen. Förkonfigurerade instrument som t.ex. termometrar eller linjediagram, hjälp till att grafiskt visualisera de aktuella processvärdena. Bilder i standardformat (PNG, JPEG, GIF etc.) kan enkelt laddas upp direkt till manöverpanelen. Användare kan enkelt navigera mellanolika manöverpaneler med hjälp av navigeringsmarkörerna.

Följande bild visar manöverpanelens visualisering för hela anläggningen. Navigeringsmarkörerna är länkade direkt till andra manöverpaneler som ger ytterligare detaljer om det relevanta området:

Konduktivitet vid inloppet
Konduktivitet vid utloppet
Differens i konduktivitet
Medietemperatur vid inloppet för temperaturgivaren och konduktivitetsgivaren
Medietemperatur för konduktivitetsgivaren vid utloppet

Analys

Analysen ger enkel åtkomst till historiska data och jämför olika processvärden. Det kan till exempel mätas hur lång tid det tog för konduktiviteten i både inlopp och utlopp att nå samma nivå. Detta hjälper maskinoperatören att optimera processen. Kostsamma sköljningsprocesser, t.ex. med syror och alkalier, kan optimeras.

Visning av relevanta givarvärden i analysdiagrammet
Visualisering av tidsintervallet för de enskilda rengöringsprocesserna
Korrelation av processvärden för inlopp och utlopp

Beräknade värden

Funktionen ger ett mervärde med hjälp av processdata. Processvärdena kan kopplas samman och användas för beräkningar. I t.ex. CIP-anläggningar, spelar konduktivitetdifferensen vid inlopp och utlopp en viktig roll. Det kan användas för att uppskatta hur bra systemet spolas med motsvarande medium (vatten, syra, alkaliskt etc.). När differensen närmar sig 0µS/cm kan man anta att systemet är helt sköljt.