• Izdelki
  • Panoge
  • IIoT & rešitve
  • Storitve
  • Podjetje
  1. moneo: platforma IIoT
  2. Primeri uporabe

Spremljanje volumskega pretoka obrata CIP z uporabo moneo RTM

Nadzor procesa čiščenja v industriji živil in pijač

Pri obdelavi bioloških snovi, namenjenih za zaužitje, kot je mleko, je izjemnega pomena stroga higiena. Eden od odločilnih dejavnikov za popolne rezultate čiščenja je pretok in s tem mehanski učinek.

Začetna situacija:

Družba ifm izvaja preizkuse s procesnimi senzorji v dejanskem okolju z uporabo lastnega obrata CIP. Pred uvedbo sistema moneo je obrat deloval prek analognih signalov in pod nadzorom krmilnika PLC. Vizualizacija procesa je bila mogoča samo na mestu vmesnika HMI obrata. Nadzor je bil omejen na vrednosti analognega signala 4...20mA.

Cilj projekta:

S povezavo obstoječih analognih senzorjev pretoka s sistemom moneo prek IO-Link masterja je dodan nov korak za analizo procesa. S tem se izboljša kakovost procesa in ustvari preglednost v celotnem procesu.

Vključevanje:

moneo je že nameščen centralno na strežniku in potrebni moduli, vključno z moneo RTM, so aktivirani. IO-Link masterji so povezani s strežnikom prek internega VLAN.

Že nameščeni analogni senzor znamke Endress & Hauser (Promag 50) je bil uporabljen za zapisovanje pretoka. Izdelan je bil združljiv z IO-Linkom z naknadnim nameščanjem (Y pot ifm). Uporabljena sta bila sistem vrednotenja in prikaz za analogne signale (DP2200). Ta ima analogni vhod 4...20mA. Signal je mogoče dodatno poslati skozi enoto in je tako znova na voljo za krmilnik PLC obrata. S tem se omogoči preprosta vključitev brez vpliva na krmilnik obrata.

Posledica:

  • zapisovanje podatkov je povečalo preglednost, rezultat pa je potencial za optimizacijo.
  • Daljši časi delovanja obrata so izboljšali celoten proces.
  • Vdelano upravljanje alarmov zagotavlja hitro reakcijo na spreminjanje procesnih parametrov, s tem pa se optimizira vzdrževanje.
  • Vsi ukrepi povečajo kakovost procesa in izdelkov.
  • moneo RTM zagotavlja podrobno vizualizacijo procesa.

Na splošno:

Obrat je bil uspešno digitaliziran brez kakršnih koli sprememb ali posegov v obstoječi krmilnik PLC ali programsko opremo.

Zgradba sistema

ifm moneo | RTM - system build
  1. Senzor pretoka z analognim izhodom 4...20mA
  2. Sistem vrednotenja in prikaz za analogne signale (DP2200)
  3. Pot Y
  4. Nadzor obrata
  5. IO-Link master (npr. AL1351)

Nadzorna plošča

Nadzorna plošča moneo omogoča uporabniku pregled zadevnih procesnih vrednosti za ta obrat. Naslednja nadzorna plošča vizualizira primarne parametre (pretok, temperaturo in prevodnost) na dovodu:

ifm moneo - CIP flow dashboard 1
  1. Tlak na podajalni črpalki v barih
  2. Prevodnost na dovodu v µS/cm
  3. Pretok v l/min
  4. Hitrost pretoka v m/s
  5. Temperatura na dovodu pred toplotnim izmenjevalnikom v °C
  6. Temperatura na dovodu za toplotnim izmenjevalnikom v °C

Druga nadzorna plošča prikazuje več podatkov o pretoku.

ifm moneo - CIP flow dashboard 2
  1. Trenutni tlak na podajalni črpalki v barih
  2. Primerjava tlaka črpalke in pretoka na črtnem diagramu
  3. Neobdelana vrednost vhodnega signala DP2200 v mA
  4. Izračunana stopnja pretoka iz analogne trenutne vrednosti v l/min
  5. Izračunana hitrost pretoka iz stopnje pretoka v m/s

Analiza

Prek funkcije analize lahko uporabnik podrobno analizira raven v rezervoarju. Vrednosti ravni se trajno zapišejo in jih lahko preverite po več dneh, tednih ali mesecih. Na ta način je mogoče sklepati npr. glede puščanja.

ifm moneo - CIP flow analysis
  1. Tlak na podajalni črpalki v barih
  2. Pretok v l/min

Izračunane vrednosti:

Naslednje vrednosti so dodatno izračunane na podlagi volumskega pretoka.

Trenutni pretok v l/min

Vrednosti zagona in ustavitve analognega senzorja so bile določene z uporabo podatkovnega lista:

  • Začetna vrednost 4mA = 0l/min
  • Vrednost ustavitve 20mA = 0l/min

Posledica tega je valenca na miliamper 12,5 l/min.

Teh 12,5 l/min na miliamper se zdaj uporablja kot faktor za izračun.

ifm moneo - CIP calculated values
  1. Trenutna vrednost toka v mA
  2. Faktor 12,5 l/min na mA
  3. Zamik -4 za pretvorbo iz 4...20mA v 0...16mA
  4. Faktor množenja s trenutno vrednostjo
  5. Rezultat izračuna v l/min

Pretvorba pretoka (l/min) v hitrost (m/s)

Hitrost pretoka je odločilen parameter za uspeh procesa čiščenja; to vrednost je mogoče določiti na podlagi trenutnega pretoka in konstantnega prečnega preseka cevi.

V = hitrost v metrih na sekundo [m/s]

Q = pretok v kubičnih metrih na sekundo [m³/s]

A = prečni presek v kvadratnih metrih [m²]

Primer s polmerom cevi 0,02m in pretokom 200l/min:

ifm moneo - CIP calculated values 2
  1. Trenutni pretok v l/min
  2. Faktor za pretvorbo l/min v m³/s (1 minuta = 60 sekund, 1.000 litrov = 1m³)
  3. Konstantni polmer cevovoda v m
  4. Konstanta Pi (3,1415)
  5. Iz pretoka v l/min deljeno s 60.000 dobimo m³/s
  6. Polmer na kvadrat (r²)
  7. Z množenjem r² s Pi dobimo prečni presek v kvadratnih metrih
  8. Pretok v m³/s deljeno s prečnim presekom (m²)
  9. Rezultat izračuna v m/s