moneo: platforma IIoT
Primeri uporabe

Spremljanje zračnih filtrov med proizvodnjo z moneo RTM

Vizualizacija in analiza stanja filtrov

Osrednji prezračevalni sistem pri ifm prover gmbh je treba spremljati. To vključuje filtre za oskrbo z zrakom in izpuh ter filtre izpušnega sistema delovne postaje v pritličju in prvem nadstropju. Načeloma so filtri, povedano poenostavljeno, rezistorji v sistemu. Tujki, ki ne spadajo v medij, zamašijo odprte zanke mrežice ali pore filtra. S tem se poveča skupni upor. Zaradi tega se stopnja pretoka zmanjša, medtem ko tlak ostane konstanten. Posledica je vse večji vpliv na učinkovitost sistema. To je mogoče premostiti do določene točke s povečanjem prenosnega tlaka, ki pa poveča tudi potrebe po energiji. Odvisno od potrebne učinkovitosti filtra je treba upoštevati in se pri posameznem primeru odločiti, kdaj je idealen čas za zamenjavo filtra.

Primeri uporabe za spremljanje filtra v proizvodnem procesu:

Zagotavljanje kakovosti izdelkov in procesov
Optimizacija porabe energije
Organizacija vzdrževanja
Izpolnjevanje zahtev za kakovost zraka (fini prah, čistost zraka, učinkovitost ekstrakcije)

Začetna situacija:

Vzdrževanje filtrov za prezračevanje se je izvajalo v določenih časovnih intervalih. Centralno spremljanje ni obstajalo in nobeno opozorilo (e-pošta, obvestilo) ni bilo izdano, ko je bila potrebna zamenjava filtra. Trenutno stanje je bilo vizualizirano samo lokalno prek naprave na filtru. Posledica tega je bila prehitra ali prepozna zamenjava filtra. To je povzročilo dodatne obratovalne stroške za zamenjavo, odstranjevanje filtra, porabo energije in čase ustavitve. Analiza, npr. za optimizacijo zaznavanja napak (zlom filtra, filter ni nameščen, zamašitev), ni bila mogoča zaradi pomanjkanja podatkov. Potencial za izboljšanje je bil prepoznan v shranjevanju zgodovine podatkov.

Cilj projekta:

Vključite strategijo za zamenjavo filtra po potrebi in preidite iz vzdrževanja na podlagi časa na vzdrževanje na podlagi stanja. To optimizacijo je bilo treba doseči prek avtomatiziranega spremljanja in vizualizacije stanja filtra.

Vključevanje:

Pri ifm prover gmbh je moneo RTM centralno nameščen na strežnik. IO-Link master je povezan s strežnikom prek internega VLAN-a, senzorji pa so povezani z masterjem prek IO-Linka. Senzor za diferencialni tlak z analognim izhodom je bil nameščen na filtru. Signal je prebral pretvornik z IO-Linkom (DP2200), ga pretvoril v procesno vrednost IO-Linka in prenesel v IO-Link master z vmesnikom IoT (npr. izdelek AL1350).

moneo RTM ciklično registrira procesno vrednost prek tega IO-Link masterja. Analogne trenutne vrednosti, prejete na ta način, dodatno obdela funkcija »Izračunane vrednosti«, tako da jih pretvori v procesno vrednost z enoto Pascal. Ta procesna vrednost ustreza dejanskemu senzorju.

Mejna vrednost za zamenjavo filtra je bila vzeta iz podatkovnega lista zadevnega vrečastega filtra in konfigurirana kot mejne vrednosti v moneo RTM. Za preprečevanje kritičnih situacij je ustrezna uporabniška skupina shranjena v območju pravilnika za obdelavo obvestil, ki je obveščena, kadar so mejne vrednosti presežene, da lahko uvede zamenjavo filtra.

Posledica:

Uvedba trajnega spremljanja filtra je privedla do interne optimizacije procesa, iz časovno pogojenega vzdrževanja v vzdrževanje na podlagi stanja. S pravočasnim zaznavanjem napak je bilo zagotovljeno delovanje stroja, kakovost pa povečana.

Pravočasno opozarjanje v primeru potrebe po zamenjavi filtra (e-pošta, obvestilo) je povečalo kakovost procesa. Vpliv okolja in stroški delovanja (energija, vzdrževanje, material) so se bistveno zmanjšali zaradi nove vzdrževalne strategije.

Z dokumentiranjem vzdrževalnega dela in shranjevanjem zgodovine podatkov bo v prihodnje mogoče izvesti analize možnih optimizacij filtrirnega sistema, saj je na voljo dovolj podatkovnega materiala. Vzdrževalno osebje ima na voljo aplikacijo, ki jo je mogoče preprosto prilagoditi na za stranko specifične pogoje in ki omogoča izračun procesnih vrednosti (diferencialni tlak, pretvorba specifičnih enot). Uporaba sistema moneo RTM je že preprečila posledično škodo strojev in ekstrakcijskih sistemov.

Na splošno:

Z moneo RTM je mogoče doseči vse cilje:

Pregled in podrobne informacije o namestitvi na nadzorni plošči
Zapisovanje podatkov za nadaljnjo optimizacijo
Možnost za analizo zapisanih podatkov
Trajno spremljanje stanja filtra
E-poštna obvestila v primeru kršitve mejne vrednosti

Zgradba sistema

Senzor za diferencialni tlak z izhodom 4…20mA
Sistem vrednotenja in prikaz za analogne signale 4...20mA (DP2200)
IO-Link master (AL1350)

Nadzorna plošča

Pridobite veliko sliko na nadzorni plošči moneo. Trenutno stanje obrata je mogoče preprosto spremljati s semaforskim prikazom. V tem primeru so štirje spremljani filtri jasno prikazani in hitro omogočajo pregled trenutnega stanja.

Ustvarjena je bila dodatna nadzorna plošča, pri kateri se uporabljajo različna orodja za vizualizacijo, da podrobno prikažejo trenutne parametre posameznih filtrov.

Neobdelana analogna vrednost senzorja za diferencialni tlak v mA
Izračunani diferencialni tlak v Pa
Diferencialni tlak, prikazan v določenem času
Semaforski prikaz trenutnega stanja filtra

Analiza

Analizo je mogoče uporabiti za ogled dodatnih podrobnosti. Delovne čase obrata je mogoče analizirati za nazaj, če se izvaja dolgoročno vrednotenje.

Obratujoči obrat
Neobratujoči obrat

Prek različnih vrednotenj je mogoče prepoznati trende v zelo kratkem času. V tem primeru, je bil diferencialni tlak vseh štirih filtrov opazovan dva dni. Vizualizacija prikazuje, da se filter izpušnega sistema na 1. nadstropju (vijolična črta) počasi maši, saj se diferencialni tlak počasi povečuje.

Vijolična črta, diferencialni tlak filtra izpušnega sistema na 1. nadstropju

Naloge in obvestila: mejne vrednosti za zagon/ustavitev

Upravljanje mejnih vrednosti

Ta funkcija v moneo RTM omogoča uporabnikom, da določijo posamezne mejne vrednosti za vsako procesno vrednost. Pri tej vrsti uporabe so mejne vrednosti nastavljene tako, da bo vzdrževalno osebje pravočasno obveščeno, ko bo potrebna zamenjava filtra.

Ko je opozorilna mejna vrednost dosežena, se obvesti osebje o potrebni zamenjavi filtra, da jo lahko ustrezno načrtuje. Dele je treba zamenjati najpozneje, ko je alarmna mejna vrednost dosežena.

Med fazo zagona ventilatorjev pogosto pride do prekoračitev in mejne vrednosti so za kratek čas presežene. Za preprečevanje lažnih alarmov ali opozoril zaradi kratkotrajnih prekoračitev je mogoče nastaviti zamik odziva.

Zgornja mejna vrednost opozorila
Čas zamika za opozorilno mejno vrednost
Zgornja mejna vrednost alarma
Čas zamika za alarmno mejno vrednost

Upravljanje pravilnikov za obdelavo obvestil

Čarovnika pravilnika za obdelavo obvestil je mogoče uporabiti za preprosto določanje pravil za opozarjanje in alarme. V spodnjem primeru je skupina e-poštnih prejemnikov v vzdrževalnem oddelku obveščena, ko so dosežene mejne vrednosti opozoril in alarmov in ko je zamenjava filtra nujna ali nujno priporočena.

Določanje mejnih vrednosti (5) in virov podatkov (6)
Določa, katero pravilo se uporablja
Določa nujnost opozorila ali alarma
Določa prejemnike e-pošte
Določanje zadevnih mejnih vrednosti
Določanje ustreznih virov podatkov

Ustvarjena e-pošta v sistemu moneo že vsebuje informacije obvestila:

Prizadeti vir podatkov
Vrednost, ki je presežena ali ni dosežena
Prioriteta obvestila
Časovni žig

Izračunane vrednosti:

Funkcija »Izračunane vrednosti« se uporablja za nadaljnjo obdelavo procesnih podatkov. V tem primeru uporabe se analogni signal toka, ki ga sporoča senzor, pretvori v tlačno vrednost v enoti Pascal. Vrednost 4mA ustreza 0Pa, vrednost 20mA pa je enaka 500Pa.

Tlačna razlika [Pa] = tlačna razlika kot analogna vrednost toka [mA] - 4mA * (500Pa/16mA)