- moneo：IIoT平台
- 使用案例
利用moneo RTM監控產線的空氣過濾器
視覺化與分析過濾器狀態
宜福門Prover有限公司的中央空調系統受到了監控。監控項目包含供應與排放空氣的過濾器，以及在一樓與二樓工作站的排氣系統過濾器。原則上，過濾器簡而言之就像是系統中的電阻器。不屬於介質的外部粒子會阻塞在過濾器的網格或孔隙上。而這會增加整體的阻力。因此，在壓力保持不變的情況下，流量會逐漸降低。系統的效能也會隨之逐漸下降。我們可以透過增加傳輸壓力，來提高一定程度的效能，但這也會同時增加能量需求。而根據對於過濾器效能的需求，也必須要視情況考慮與決定更換過濾器的最佳時間點。
在生產流程中監控過濾器的使用案例：
- 產品與製程品質保證
- 最佳化能源消耗
- 安排維護
- 滿足對空氣品質的要求（微塵、空氣品質、排氣效能）
初始狀況：
空氣過濾器維護是依照固定週期執行。廠區未建置中央監控系統，而當過濾器必須更換時，也不會有任何警示（電子郵件、工單）。目前的狀況僅會經由過濾器上的裝置視覺化。因此往往會過早或過晚更換過濾器。這也導致額外的營運費用，包含過濾器更換、丟棄、能源損耗與停機時間。而由於缺乏數據，亦無法進行像是最佳化故障偵測（過濾器破損、未安裝過濾器、堵塞）等分析。不過，從歷史數據中，能找到優化的可能性。
專案目標：
實行依據需求更換過濾器的策略，從以時間為基準改為以狀態為基準的維護。此目標將能透過自動化監控與視覺化過濾器狀態來達成。
應用實行：
在宜福門Prover有限公司中，moneo RTM被集中安裝於伺服器上。IO-Link主站透過內部VLAN連接至伺服器，而感測器則是透過IO-Link連接至主站。具有類比輸出的壓力感測器則是安裝於過濾器上。IO-Link轉換器（DP2200）會讀取訊號，將其轉換為IO-Link製程值，接著以IoT介面（例如：產品AL1350）傳輸到IO-Link主站。
moneo RTM會透過此IO-Link主站定期讀取製程數值。以此方式接收到的類比值，會透過「計算數值（Calculated values）」的功能進一步處理，並將其轉換為以帕斯卡（Pascal）為單位的製程值。此製程數值會直接對應到實際的感測器。
過濾器變動的閾值可以從相對應的過濾器產品規格手冊中取得，並且在moneo RTM中配置為限值。為了避免緊急狀況發生，工單處理規則區域會儲存相應的使用者群組，當超過限值時，會對這群使用者發出通知，以利及時更換過濾器。
結果：
引進長期過濾器監控系統後，內部製程獲得大幅優化，成功將維護策略從以時間為基準，改為以狀態為基準。透過及時偵測故障，能夠確保機台正常運作時間，並也提升品質。
在需要更換過濾器時及時發出警示（電子郵件、工單），提高了製程品質。而在應用新的維護策略之後，對於環境的影響與營運成本（能源、維護材料）也持續減少。
由於維護作業與歷史數據都有被妥善保存紀錄，後續也成功蒐集了足夠的數據資料，用來分析過濾系統未來可能優化的地方。維護人員擁有一個應用程式，可以輕鬆配合客戶指定的條件，並能夠計算製程值（壓力差、特定單位轉換）。使用moneo RTM後，產線成功避免了對機台與排氣系統造成持續的損害。
末尾概要：
利用moneo RTM，能夠達到所有目標：
- 儀錶板上能顯示整體與詳細資訊
- 紀錄的數據用於進一步優化
- 分析數據紀錄的可能性
- 長期監控過濾器狀態
- 違反閾值時以電子郵件通知
軟體架構
- 具有 4…20mA 輸出的壓力差感測器
- 4...20 mA類比訊號評估系統及顯示器（DP2200）
- IO-Link主站（AL1350）
儀錶板
在 moneo 儀錶板上總覽全局目前的工廠狀態可以透過紅綠燈顯示輕鬆監控。在這個使用案例中，四個受到監控的過濾器都會清楚顯示，並且快速提供目前狀態的總覽。
另一種不同的視覺化工具也被用來建立其他的儀錶板，詳細顯示單一過濾器目前的參數。
- 壓力差感測器的原始類比值（單位：mA）
- 計算壓力值（單位：Pa）
- 顯示隨著時間變化的壓力差
- 紅綠燈顯示目前過濾器狀態
分析
此分析可以用來檢視更多的詳細資訊當進行長期評估時，可以回顧並分析工廠的運行時間。
- 營運中的工廠
- 非營運中的工廠
透過各式各樣的評估，可以在短時間內觀察出趨勢。例如，在這個使用案例中，兩天內能觀察到所有四個過濾器的壓力差。而從視覺化數據可以看到，一樓排氣系統的過濾器（紫色線）隨著壓力增加，顯示它正在慢慢地堵塞。
- 紫色線，一樓排氣系統過濾器的壓力差
任務與工單：啟動/停止閾值
管理閾值
moneo RTM中的這項功能，讓使用者可以為各個製程數值分別定義閾值。在這項應用中設置閾值後，系統便會在需要更換過濾器時及時通知維護人員。
當達到 警告閾值 時，工作人員將會接到需要更換過濾器的通知，並能隨即安排更換。最晚則必須在達到 警示閾值 前更換零件。
在風扇設置的初始階段，經常發生過衝、短暫超出閾值的情況。為了避免由於短暫過衝導致錯誤警示或警告，可以設定反應延遲時間。
- 上限警告閾值
- 警告閾值延遲時間
- 上限警示閾值
- 警示閾值延遲時間
管理工單處理規則
工單處理規則精靈能夠幫助您輕鬆定義警告與警示規則。在以下的範例中，當達到警告與警示閾值時，維護部門的群組收件人會收到通知，其中顯示需要更換過濾器的迫切或緊急程度。
- 閾值（5）與數據來源（6）的定義
- 定義適用規則
- 定義警告或警示的緊急程度
- 定義電子郵件收件者
- 相關閾值的定義
- 相對應數據來源的定義
moneo中產生的電子郵件已經包含工單資訊：
- 受影響的資料來源
- 超過或未達的數值
- 工單優先序
- 時間標記
計算數值：
「計算數值（Calculated values）」功能可以用來進一步處理製程值。在使用案例中，感測器所提供的類比訊號會轉換為壓力值，單位為帕斯卡（pascal）。4mA 相對應為0Pa，而20mA則等於500Pa。
壓力差 [Pa] = 壓力差類比現值 [mA] - 4mA *（500 Pa / 16 mA）
- 來自感測器的壓力差類比現值（4...20mA）
- 感測器最大測量範圍（500Pa = 20mA）
- 目前類比值間隔（20 mA - 4 mA = 16 mA）
- 類比值偏差（4...20 mA to 0...16 mA）
- 計算現值轉帕斯卡的係數
- 將現值（0...16 mA）乘以係數
- 得出壓力差（單位：帕斯卡（Pa）)
