moneo: IIoT платформа
Випадки використання

Моніторинг водяних фільтрів в контурах охолодження з moneo RTM

Мікрофільтри в контурах охолодження ifm prover gmbh забезпечують безперебійну роботу їхніх систем із теплообмінниками. Фільтри захищають теплообмінники в підключених машинах, видаляючи домішки з охолоджувальної води. Цей важливий фільтруючий елемент необхідно регулярно обслуговувати та замінювати. Постійний моніторинг оптимізує цей процес і гарантує безперебійну роботу систем.

Варіанти використання для моніторингу фільтрів у виробничому процесі:

Забезпечення якості продукції та процесу
Оптимізація енергоспоживання
Організація технічного обслуговування
Забезпечення чистоти води, забруднення, такі як стружка, водорості тощо, повинні бути відфільтровані, інакше вони заб'ють теплообмінник, що призведе до виходу його з ладу

Початкова ситуація:

Водяні фільтри замінювалися через певні проміжки часу (кожні вісім тижнів) незалежно від їхнього стану. Це передбачало візуальну перевірку стану фільтра. Постійного та централізованого моніторингу фільтрів не існувало. Це призводило до додаткових витрат, спричинених передчасною або несвоєчасною заміною фільтрів, простоєм обладнання через несправні або засмічені фільтри та незапланованим зупинкам виробництва через проведення робіт з технічного обслуговування. Ці події часто були недостатньо задокументовані, що унеможливлювало подальший аналіз режиму відмови через брак даних.

Мета проекту:

Мета полягала в тому, щоб перейти від превентивної, реактивної до стратегії технічного обслуговування на основі стану, щоб оптимізувати розміщення персоналу, покращити процес заміни фільтрів і забезпечити послідовне документування виконаних заходів. Визначена група отримувачів електронної пошти у відділі технічного обслуговування повинна була отримувати повідомлення про заміну фільтрів, причому заміна фільтрів відбувалася лише тоді, коли це було необхідно через їхній стан. Для того, щоб мати можливість визначити подальший потенціал оптимізації, метою було надати користувачам можливість аналізувати дані.

Впровадження:

moneo було встановлено на центральному сервері існуючої потужної ІТ структури, а модуль moneo RTM було активовано, використовуючи ліцензійний ключ (LAC). Було встановлено два датчики тиску для моніторингу мікрофільтра, один для визначення тиску перед фільтром, а інший - для визначення тиску за фільтром. На основі цих двох значень можна визначити різницю тисків, що дає інформацію про стан фільтра. Вимірювання має бути дуже точним. Датчики тиску оснащені інтерфейсами IO-Link, які дозволяють передавати дані на IoT IO-Link майстер. Модуль moneo RTM, встановлений на сервері, щосекунди отримує дані про тиск від майстра.

moneo RTM обробляє дані та використовує їх для:

розрахунку різниці тисків
збереження історичних даних
візуалізації даних
управління пороговими значеннями

Для моніторингу фільтрів були визначені порогові значення попередження та сигналу тривоги. Ці дані були взяті з технічного паспорту виробника фільтра. У технічному паспорті вказано, наскільки високий перепад тиску для нового фільтра при певній швидкості потоку (в нашому випадку приблизно 1 м³/год = приблизно 0,05 бар). Заміна фільтра рекомендується при перепаді тиску >0,5 бар. 0,5 бар додаються до різниці тиску в новому стані. Отже, фільтр у цьому прикладі слід міняти при тиску 0,55 бар. Оскільки використовувані датчики дають максимальну похибку вимірювання приблизно 0,05 бар, порогове значення сигналу тривоги встановлено на рівні 0,5 бар. Порогове значення попередження має діяти тут раніше та було встановлено на рівні 0,45 бар, щоб гарантувати своєчасне попередження персоналу.

Результат:

За кілька тижнів вони побачили перші результати. Судячи з зовнішнього вигляду та проміжку часу, заміна фільтра вже була б обов'язковою. Однак дані та результати вимірювань, отримані під час постійного моніторингу фільтра, показали, що лише 20% фільтра було засмічено. Отже, було вирішено відмовитися від заміни фільтрів за часом. Це значно подовжило термін служби фільтрів.

У підсумку::

З moneo RTM всі цілі можуть бути досягнуті:

Огляд і детальна інформація про установку, візуалізована на приладовій панелі
Запис даних для подальшої оптимізації
Можливість аналізу запису даних
Постійний моніторинг стану фільтра
Сповіщення на електронну пошту в разі порушення порогових значень

IO-Link майстер (AL1350)
Датчик тиску перед фільтром
Датчик тиску за фільтром

Відповідну інформацію датчиків можна швидко та індивідуально візуалізувати через функцію приладової панелі.

Лінійна діаграма показує зміни тиску в залежності від часу (різниця тиску, перед і за фільтром)
Поточний тиск перед фільтром
Поточна різниця тиску, з індикацією порогового значення
Поточний тиск за фільтром
Стан фільтра у %
Світлофорне відображення поточного стану фільтра

Аналіз можна використовувати для перегляду подальших деталей. Скріншот показує значення тиску, зібрані протягом місяця. Як бачимо, різниця тисків зростає з часом. Оскільки фільтр з часом засмічується, це цілком очікувано. Позитивним є те, що це значення зростає повільніше, ніж очікувалося, а це означає, що термін служби фільтра можна подовжити.

Синя лінія - перепад тиску на фільтрі

Керуйте пороговими значеннями

Ця функція в moneo RTM дозволяє користувачам визначати окреме порогове значення для кожного значення процесу. У цьому застосуванні порогові значення встановлюються таким чином, що обслуговуючий персонал буде вчасно повідомлено про необхідність заміни фільтра.

Особливо під час запуску машини можуть короткочасно виникати вищі коливання тиску; їх можна просто виключити за допомогою часу затримки. Це означає, що короткочасне перевищення граничних значень буде придушено, і система відреагує лише тоді, коли різниця тисків буде перевищена на час X.

Верхнє порогове значення попередження
Час затримки для порогу попередження
Верхнє порогове значення сигналу тривоги
Час затримки для порогу сигналу тривоги

Майстер правил обробки квитків можна використовувати для визначення простих правил попереджень і сигналів тривог. У наведеному нижче прикладі група одержувачів у відділі обслуговування будівель оповіщається, коли досягнуті порогові значення попереджень і сигналів тривог, а зміна фільтра є необхідною або терміново рекомендованою.