Spremljanje volumskega pretoka obrata CIP z uporabo moneo RTM

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.

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.

Na splošno:

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

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

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.

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

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.

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:

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