- moneo: IIoT-plattform
- Use cases
Övervakning av styrskåp med moneo RTM
Tillståndsövervakning av elektriska komponenter
I ett styrskåp skyddas elektriska och elektroniska komponenter mot damm och vatten såväl som mot elektromagnetisk och mekanisk påverkan som kan orsaka skador eller fel. Spillvärme som alstras av komponenterna och platsberoende temperaturskiftningar kan orsaka överhettning och högre luftfuktighet pga. kondensering. För att snabbt kunna återställa ideala förhållanden övervakas styrskåpet.
Hos ifm använder man olika typer av styrskåp. I det här fallet handlar det om två typer – ett styrskåp med aktiv kylning installerat inomhus och ett styrskåp installerat utomhus (det senare innehåller utvärderingselektroniken för ett premiesystem för anställda, som installeras i ett cykelskjul och registrerar antalet cykelturer som de anställda tar till jobbet).
Den inledande situationen:
I det första fallet upptäcktes felen i kylaggregatet av en slump eller endast när en komponent gick sönder och orsakade ett stopp i systemet.
I det andra fallet är komponenterna i styrskåpet endast godkända för en begränsad temperatur- och luftfuktighetsskala. Därför kan en säker drift endast säkerställas om man övervakar dessa parametrar. Temperaturer eller relativa luftfuktighetsvärden som överskrider gränserna kan orsaka skador i systemet.
Projektets syfte:
En lösning med central teknisk övervakning ska implementeras för att säkerställa en problemfri drift av komponenterna i styrskåpen. En förbestämd grupp av e-postmottagare ska underrättas automatiskt när temperaturen överskrids eller faller under den förinställda gränsen. Dessutom ska skillnaden mellan temperaturen på insidan och utsidan fastställas i en jämförande mätning. Eftersom en temperaturändring på utsidan också medför att temperaturen på insidan ändras, vilket i och för sig inte innebär en felfunktion inom de inställda gränsvärdena, kan en jämförande mätning förhindra falskt larm.
Målet är att undvika oplanerade avbrottstider, utnyttja potential att spara energi genom optimerad kylning och spara resurser.
Implementering:
På grund av den befintliga IT-infrastrukturen, har moneo installerats på en central server från ifm prover gmbh för att aktivera moneo RTM-modulen.
För övervakning av styrskåpet installerades typLDH292 IO-Link-multigivare från ifm (temperatur + relativ luftfuktighet) på insidan och utsidan (för mätning av yttertemperaturen). Det gör det möjligt att inberäkna effekterna från omgivningstemperaturen. Båda givare är anslutna via en IoT IO-Link- master (t.ex. AL1350 eller AL1950). Data hämtas varje sekund av den centrala moneo RTM-modulen via IoT-porten på mastern.
Utöver temperaturen matar givaren LDH292 även ut den relativa luftfuktigheten i % som processvärde, vilket också övervakas.
Trösklarna för denna applikation definieras enligt databladen för enheterna som är installerade i styrskåpet. För larmtröskeln tas värdet för enheten med den lägsta omgivningstemperaturen som basis:
- Styrskåp med aktiv kylning
Temperatur: 10...+50 °C
Relativ luftfuktighet: 20…60 %
- Styrskåp utomhus
Temperatur: -10...+50 °C
Relativ luftfuktighet: 20…60 %
Resultatet:
Man kunde säkerställa korrekta driftsförhållanden och förbättrade maskinutnyttjandet. Komponenterna är nu skyddade och profiterar från en förlängd livstid. Optimerad kylning och uppvärmning ledde till energibesparingar.
Slutsats:
Tack vare kontinuerlig övervakning kunde man uppnå de satta målen och dessutom fick man en bättre transparens. Systeminformation kan nu ses i detalj på manöverpanelen. Dataregistreringar möjliggör avancerade analyser och ytterligare optimeringar.
Med hjälp av insamlade data kan man stegvis få ytterligare besparingar och förbättringar.
Manöverpanel
Relevant givarinformation kan visualiseras snabbt och individuellt via manöverpanelens funktion. Förkonfigurerade instrument, som t.ex. en termometer eller linjediagram, hjälper till med visualiseringen av aktuella processvärden. Grafiker i standardformat (PNG, JPEG, GIF...) kan laddas upp direkt till manöverpanelen och viktiga delar kan textbeskrivas med etiketter. Användare kan enkelt navigera mellan olika manöverpaneler med hjälp av navigeringsmarkörer.
Styrskåp inomhus:
- Aktuell temperatur utomhus i °C
- Beräknad temperaturdifferens i °C
- Aktuell temperatur inuti styrskåpet i °C
Styrskåp i ifm prover:s BikeHouse
- Aktuell temperatur utomhus i °C
- Aktuell status för BikeHouse
- Textetikett
- Navigeringsobjekt som länk till andra manöverpaneler
Analys
Med denna funktion kan historikdata analyseras. Exempelvis kan i båda use cases utvärderas mycket ytter-/omgivningstemperaturen påverkar temperaturen inuti styrskåpet.
- Temperatur inuti styrskåpet
- Utvändig temperatur
I denna analys visas temperaturkurvan över flera dagar. Man kan se att innertemperaturen påverkas starkt av yttertemperaturen.
Inställningar och regler/ trösklar
Denna funktion i moneo RTM tillåter användaren att fastställa en individuell tröskel för varje processvärde. I de aktuella andvändningsfallen har en tillåten skala för processvärdet definierats. Om temperaturen eller luftfuktigheten under- eller överskrider de inställda trösklarna utlöses ett larm.
- Tröskelvärden för övervakning av luftfuktigheten
- Tröskelvärden för övervakning av temperaturen
Hantera regler för ärendebearbetning
Om ett processvärde överskrids eller inte uppnås, genereras ett ärende automatiskt. Reglerna för ärendebearbetning hjälper till att definiera ytterligare processer, t.ex. gruppen av mottagare som får ett nytt ärende om ett annat larm har utlösts. I våra två use cases har de ansvariga personerna i produktionen eller i avdelningen för byggnadsservice informerats med e-post att en överträdelse av tröskelvärden har inträffat.
Beräknade värden
Med funktionen beräknade värden kan processvärden bearbetas ytterligare och användas för beräkningar. I båda fallen används funktionen för att beräkna temperaturdifferensen mellan omgivningstemperaturen och temperaturen inuti styrskåpet.
Temperaturdifferens [∆T]= omgivningstemperatur [T2] - temperatur inuti styrskåpet [T1]
- Omgivningstemperatur [T2]
- Temperatur inuti styrskåpet [T1]
- Funktionsblock: subtraktion
- Temperaturdifferens [∆]
