- moneo: platforma IIoT
- Případy použití
- Radarový snímač hladiny CIP
Kontinuální měření hladiny v nádržích systému CIP pomocí senzorů moneo RTM a radarových senzorů
Hlídání hladiny pomocí radarových senzorů
Měření hladin ve skladovacích nádržích testovacího zařízení CIP pomocí radarových senzorů a jejich vizualizace, monitorování a dokumentace pomocí systému moneo RTM.
Počáteční situace
Nádrže jsou monitorovány dvěma limitními spínači.
Ty hlásí do řídicího systému prostřednictvím spínacího signálu
- zda je nádrž prázdná
- nebo zda je nádrž plná.
Jiné úrovně hladiny nelze zjistit.
Proto lze pouze v omezené míře zjistit, kolik kterého média je v daném okamžiku skutečně k dispozici.
Cíl projektu
Cílem projektu je zajistit dostupnost zařízení. Díky přesné detekci hladiny čisticího média v nádržích dokáže systém moneo včas informovat obsluhu o tom, kdy je třeba zajistit přísun příslušného média.
Monitorovací systém je třeba zavést tak, aby nezasahoval do řízení systému CIP.
To se realizuje kontinuálním měřením úrovně včetně analýzy dat.
Implementace
Software moneo RTM je nainstalován centrálně na serveru.
Na každé ze 4 zásobních nádrží byl nainstalován jeden radarový snímač hladiny typu LW2720.
Data z radarových snímačů jsou připojena k serveru přes IO-Link master pomocí interní sítě VLAN.
Po instalaci snímačů je třeba nastavit pouze referenční výšku. To lze provést například pomocí následujících nástrojů:
- moneo configure (součást moneo, nutná samostatná licence QMP020)
- aplikace moneo blue (navíc je vyžadován Bluetooth adaptér IO-Link EIO330)
Referenční výška slouží k určení nulového bodu, a tím i referenčního bodu pro měření hladiny.
Výsledek
Organizace údržby podle potřeb
Dostupnost zařízení byla zajištěna kontinuálním měřením hladiny a analýzou dat pomocí systému moneo RTM. Je zajištěno, že je v nádrži dostatečné množství média.
Získávání údajů a jejich transparentnost slouží k organizaci včasného nákupu náplňových médií.
Kromě řízení procesu je možné pomocí historických dat provádět další analýzy procesu a vyhodnocovat očekávané množství spotřeby.
Další výhodou systému moneo je vzdálený přístup k datům.
Řídicí panel
Zde lze snadno a rychle vytvářet ovládací panely pro konkrétní aplikace.
V tomto případě:
Přehled všech 4 nádrží s příslušnou aktuální hladinou a objemem
- Hladina v metrech
- Objem v litrech
Analýza
Prostřednictvím funkce analýzy může uživatel podrobně analyzovat výšku hladiny v nádrži. Vzhledem k tomu, že hodnoty hladin jsou trvale zaznamenávány, lze tyto údaje prohlížet i v průběhu dnů, týdnů a měsíců (historická data).
- Empirické hodnoty o dostupnosti médií.
- Zobrazeno zde: Stanovení doby vyprazdňování nebo plnění.
- Hladina v metrech
- Stanovení časového rozpětí procesu vyprazdňování
Nastavení a pravidla: Správa mezních hodnot
Hladina v nádržích se monitoruje pomocí statických mezních hodnot. Za tímto účelem byly definovány mezní hodnoty, které při překročení nebo nedosažení generují v systému moneo varování nebo alarm.
- moneo „typ alarmu“ (alarm/výstraha + překročeno/nedosaženo)
- Mezní hodnota pro příslušný typ alarmu
- Zpoždění odezvy (cyklus aktualizace = přibližně 1 sekunda)
Pravidla pro zpracování tiketů
Pomocí této funkce lze snadno definovat, co se má stát po spuštění varování nebo alarmu, např.:
- Upozornění e-mailem
- Integrace SAP
U aplikací, kde je nutné pravidelné doplňování, se doporučuje optimalizovat proces doplňování.
Například zasláním e-mailového oznámení definované skupině příjemců odpovědných za zásobování výroby, jakmile již není dosaženo stanovené hladiny v nádrži, aby se spustil proces doplňování.
Vypočítané hodnoty
Kromě procesní hodnoty snímače hladiny lze pomocí vypočtených hodnot v systému moneo určit další užitečné parametry.
V této aplikaci je například zajímavá nejen hladina, ale také objem.
Jedná se o stojaté válcové nádrže. Pro tuto geometrii nádrže lze objem vypočítat pomocí výpočtu „plocha základny vynásobená výškou“.
Modelování datových toků
- Aktuální úroveň hladiny v nádrži v m
- Koeficient pro převod jednotky zdroje dat, zde 0,001 = m
- Plocha základny nádrže v mm²
- Koeficient pro přepočet jednotky výkonu, zde 1 000 000 = litre
- Měřítko jednotky v mm
- Plocha základny v mm² vynásobená výškou hladiny v mm = objem v mm³
- Měřítko výstupní jednotky z mm³ na litry (dm³)
- Výsledkem výpočtu je objem v litrech
V závislosti na konkrétní aplikaci jsou možné další výpočty:
- Výpočet chybějícího množství (celkový objem nádrže – aktuální objem)
- Úroveň škálování v procentech
- Sčítání celkového množství (objem nádrže 1 + objem nádrže 2.....) pro určení celkového množství ve skladu, např. vína
Konfigurace pomocí nástroje moneo configure
Pokud je aktivována příslušná konfigurační licence moneo, lze data parametrů snímače číst a zapisovat v systému moneo. Pro nastavení radarového snímače hladiny je nutné nastavit referenční výšku. To lze jednoduše zadat do příslušného pole parametrů a zapsat do snímače.
- Metadata senzoru (název zařízení, výrobce...)
- Údaje o parametrech snímače pro konfiguraci snímače
- Živé údaje o aktuálních hodnotách procesu
