moneo：IIoT平台
使用案例

在CIP工廠中監控溫度

CIP是在食品產業中常見的製程工廠，能進行定位洗淨（CIP）。當處理食用型生物製品（例如：牛奶）時，嚴格把關衛生條件變得至關重要，以避免對消費者健康有害的細菌混入製品中。在多數情況下，容器（通常為水槽）的尺寸會過於龐大，以至於無法拆卸後進行清潔。而CIP循環則以數個必要的衛生製程步驟組成。為了達到最佳清潔效果，加熱的溫度與持續的時間是決定性要素 – 這有些類似於洗衣機的熱水循環。而為確保清潔過程完整，必須在整個工廠內達到要求的參數（溫度）。否則，這些成本高昂的製程將必須再度重複執行（能源、化學藥劑與生產損失）。

初始情況：

宜福門在真實的環境下，測試在其CIP工廠中使用的製程感測器。在引入moneo前，工廠是透過類比訊號運作，並使用PLC進行控制。而要透過PLC進行分析是相當困難的。製程僅能直接視覺化於工廠的HMI上，而參數則是只能直接在各個感測器上設定。監控則僅限於類比4...20mA的訊號值。

專案目標：

主要焦點是紀錄與分析溫度數據。如此則必須測量工廠進水口與出水口的溫度，並確認它們之間的溫差。此項數據被認定為一項可靠指標，能用來判斷製程溫度是否有達到理想的數值，這點在使用加熱的清潔溶液對工廠進行消毒時相當重要；當兩點間的溫度幾乎相同時，則可以判斷整個區域皆已經成功消毒。

而現有的PLC則維持不變。隨著工廠的擴張，數據會透過IO-Link裝置傳輸到moneo RTM。

應用實行：

moneo被安裝於宜福門prover現有得中央伺服器上，以啟動所需要的模組，包含moneo RTM。

為了偵測進水口與出水口的數值，兩個配備自我監控功能的溫度感測器被安裝，並以IoT端口連接至IO-Link主站。而透過乙太網路將此主站整合至公司網路後，感測器的製程數值會每秒自動傳輸到moneo RTM。

由於軟體的可擴充性，您可以隨時將更多的IO-Link裝置新增至系統中，蒐集並評估更多的製程數據。

結果：

軟體會計算製程數值，例如溫差。如此能夠幫助確認消毒是否成功執行完成，或是採取進一步行動的必要性。而系統的擴充則意味著數據紀錄將不會任何間隔。數據分析能幫助最佳化製程，並延長工廠正常運作時間。

末尾概要：

該工廠成功數位化，且並未對其現有的PLC或軟體進行改變或干預。

軟體架構

進水口溫度感測器（例如： TCC551）
出水口溫度感測器（例如： TCC551）
IO-Link主站（例如： AL1351）

儀錶板

透過智慧儀錶板，可以快速且個別視覺化相關的感測器資訊。而預先配置的儀器，例如溫度計或折線圖，可以幫助以圖像視覺化目前的製程數值。常見標準格式（PNG、JPEG、GIF...）的圖片可以直接上傳到儀錶板。使用者可以使用導覽標記，輕鬆地在不同的儀錶板間切換瀏覽。

以下圖片顯示儀錶板視覺化整個工廠。導覽標記直接連接至其他的儀錶板，提供相關區域中的更多詳細資訊：

連接至其他儀錶板的導覽項目
顯示1至4號水槽狀態的紅綠燈

儀錶板視覺化進水口與出水口溫度此外，在計算數值（Calculated Values）功能的幫助下，能夠確定感測器間的溫差，並以溫度計與折線圖的方式視覺化。

進水口的溫度
進水口與出水口間的溫差
出水口的溫度
進水口、出水口與溫差的數據圖
TCC的目前校準狀態

分析

這項功能可用來進一步分析擷取到的數據，更詳細的分析製程，例如確認清潔時間，並在必要的時候進行調整。由於感測器在拓樸路徑啟動後，moneo RTM就會自動紀錄資訊，因此數據都是立即可使用的。

以下的分析顯示加熱流程。進水口（1）的溫度感測器顯示微小的溫度波動，這是因為蒸汽熱交換器控制而導致。而在出水口的溫度則在稍後也顯示出相同的上升曲線。

進水口的溫度
出水口的溫度

使用拖放功能客製化專屬分析，能夠結合分析不同的製程數值（例如：溫度或導電率）。

此外，還能夠將數據紀錄匯出，採取進一步的分析或製程紀錄。

匯出的CSV檔案範例：

Key_Path;Base / CIP / INLET / TCC231 / Temperature
Key_DeviceName;Temperature
Key_DataSource;Temperature
Key_Unit;°C
Key_DataType;raw
Key_DataCount;4
Timestamp;RawValue
2021-04-29T16:05:06.722+0200;23.42
2021-04-29T16:05:07.719+0200;23.42
2021-04-29T16:05:08.720+0200;23.42
2021-04-29T16:05:09.721+0200;23.42

任務與工單 / 限制值

採用的溫度感測器（TCC）搭載校準檢查功能。此裝備使用兩個熱電偶感測器元件（測量與參考元件），能夠自動偵測溫差。製程值是透過感測器類比輸出。參考值具有比較用途，並能驗證製程值。若製程值與參考值間的溫差大於校準檢查限制[ccL]值，CC的狀態會根據狀況被設定（0 = 校準檢查警示訊息，1 = 正常運作）。用以檢查製程值是否低於閾值。若CC狀態為0，將會產生警示工單。

而若溫差過高時，也同樣會觸發警示。這意味著洗淨製程無法順利完成。

結合閾值

閾值也同樣可以被設為計算數值。在這個範例中，計算數值適用於監控目前的溫差，作為進水口溫度的函數使用。進水口的溫度會被檢查是否超過80°C（5）。若低於80°C（5），輸出的數值則為20°C（6）；而若高於80°C（5），則會輸出進水口與出水口（6）間目前的溫差。

進水口溫度值<80°C（20K）
進水口與出水口間的溫差
進水口的溫度
進水口溫度比較值（80°C）
比較功能塊
訊號切換功能塊
溫度輸出（< 80°C = 20K；> 80°C = 目前的溫差）

如此計算出的數值則可以用來進行工廠監控。為此目的，警告（1）與警示（3）閾值也被設定。若進水口的溫度大於80°C，且溫差大於5K（1）或大於10K（3），則會產生相對應的訊息。而由於製程導致溫度反應相當緩慢，因此設定中增加了反應延遲（2 / 4）。一個更新循環相對應約1秒。例如，在這個設定中，若300秒（5分鐘）後尚未達到10K的溫差，則會觸發警告訊息。而若是在600秒（10分鐘）後尚未達到5K（3）的溫差，便會觸發警示訊息。