moneo: IIoT платформа
Випадки використання

Моніторинг повітряних фільтрів на виробництві з moneo RTM

Система центральної вентиляції на ifm prover gmbh підлягає моніторингу. Це включає фільтри для подачі та відведення повітря, а також фільтри витяжної системи робочих місць на першому та другому поверхах. В принципі, фільтри - це, спрощено кажучи, резистор в системі. Сторонні частинки, які не належать до середовища, забивають відкриті сітки або пори фільтра. Це підвищує загальний опір. З цієї причини швидкість потоку зменшується, а тиск залишається постійним. В результаті продуктивність системи все більше погіршується. До певного моменту це можна подолати, збільшивши тиск транспортування, що, однак, також збільшує потребу в енергії. Залежно від необхідної продуктивності фільтра, необхідно розглянути і вирішити в кожному конкретному випадку, коли настає ідеальний час для заміни фільтра.

Варіанти використання для моніторингу фільтрів у виробничому процесі:

Забезпечення якості продукції та процесу
Оптимізація енергоспоживання
Організація технічного обслуговування
Відповідність вимогам якості повітря (дрібний пил, чистота повітря, ефективність витяжки)

Початкова ситуація:

Технічне обслуговування вентиляційних фільтрів відбувалося через певні проміжки часу. Централізованого моніторингу не існувало, і жодних сповіщень (електронною поштою, квитків) про необхідність зміни фільтрів не видавалося. Поточний стан можна було візуалізувати лише локально за допомогою пристрою на фільтрі. Як наслідок, фільтр замінювали або передчасно, або занадто пізно. Це спричинило додаткові експлуатаційні витрати на заміну фільтрів, утилізацію, споживання енергії та простої. Аналіз, наприклад, для оптимізації виявлення несправностей (поломка фільтра, відсутність встановленого фільтра, засмічення) був неможливий через брак даних. Потенціал для вдосконалення було виявлено у зберіганні історичних даних.

Мета проекту:

Впровадити стратегію заміни фільтрів на основі потреб і перейти від обслуговування за часом до обслуговування за станом. Ця оптимізація мала бути досягнута за допомогою автоматизованого моніторингу та візуалізації стану фільтрів.

Впровадження:

У ifm prover gmbh moneo RTM централізовано встановлений на сервері. IO-Link майстер підключений до сервера через внутрішню VLAN, а датчики підключаються до майстра через IO-Link. На фільтрі був встановлений датчик перепаду тиску з аналоговим виходом. Сигнал зчитується IO-Link перетворювачем (DP2200), перетворюється в значення процесу IO-Link і передається на майстер IO-Link з інтерфейсом IoT (наприклад, продукт AL1350).

moneo RTM циклічно реєструє значення процесу через цей IO-Link майстер. Отримані таким чином аналогові поточні значення далі обробляються за допомогою функції "Розрахункові значення" шляхом перетворення їх у значення процесу в одиниці Паскаль. Це значення процесу відповідає фактичному датчика.

Порогові значення для заміни фільтра були взяті з технічного паспорта відповідного мішечного фільтра і налаштовані як граничні значення в moneo RTM. Щоб запобігти виникненню критичних ситуацій, відповідна група користувачів зберігається в області правил обробки квитків, яка оповіщається про перевищення граничних значень, щоб мати можливість ініціювати зміну фільтра.

Результат:

Запровадження постійного моніторингу фільтрів призвело до оптимізації внутрішнього процесу, від технічного обслуговування за часом до технічного обслуговування за станом. Завдяки своєчасному виявленню несправностей було забезпечено безперебійну роботу машини та підвищено якість.

Своєчасне сповіщення в разі необхідних змін фільтрів (email, квиток) підвищило якість процесу. Вплив на навколишнє середовище та експлуатаційні витрати (енергія, технічне обслуговування, матеріали) були суттєво зменшені завдяки новій стратегії технічного обслуговування.

Завдяки документуванню робіт з технічного обслуговування та зберіганню історичних даних у майбутньому можна проводити аналіз можливої оптимізації системи фільтрації, оскільки доступні достатні дані. Обслуговуючий персонал має у своєму розпорядженні програму, яку можна легко адаптувати до конкретних умов клієнта та яка дозволяє обчислювати значення процесу (перепад тиску, перерахунок конкретних одиниць). Використання moneo RTM вже запобігло непрямим пошкодженням машин і систем екстракції.

У підсумку::

З moneo RTM всі цілі можуть бути досягнуті:

Огляд і детальна інформація по установці на панелі приладів
Запис даних для подальшої оптимізації
Можливість аналізу запису даних
Постійний моніторинг стану фільтра
Сповіщення на електронну пошту в разі порушення порогових значень

Датчик перепаду тиску з виходом 4…20мА
Система оцінювання та відображення для аналогових сигналів 4...20 мА (DP2200)
IO-Link майстер (AL1350)

Отримайте загальну картину на приладовій панелі moneo. Поточний стан установки можна легко контролювати за допомогою світлофорного дисплея. У цьому випадку чотири контрольовані фільтри чітко відображаються та швидко забезпечуючи огляд поточного стану.

Було створено іншу приладову панель, в якій використовуються різні інструменти візуалізації для детального відображення поточних параметрів окремого фільтра.

Необроблене аналогове значення датчика перепаду тиску в мА
Розрахований перепад тиску в Па
Перепад тиску, що відображається в часі
Світлофорне відображення поточного стану фільтра

Аналіз можна використовувати для перегляду подальших деталей. Час роботи установки можна проаналізувати ретроспективно, коли проводиться довгострокова оцінка.

Установка в роботі
Установка не працює

За допомогою різноманітних оцінок тенденції можна визначити за дуже короткий час. У цьому випадку, наприклад, перепад тиску всіх чотирьох фільтрів спостерігався протягом двох днів. Візуалізація показує, що фільтр витяжної системи на 2-му поверсі (фіолетова лінія) повільно засмічується, оскільки перепад тиску повільно зростає.

Фіолетова лінія, фільтр диференціального тиску витяжної системи 2-го поверху

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.

Коли порогове значення попередження досягнуто, персонал інформується про необхідну заміну фільтра та може запланувати її відповідно. Деталі необхідно замінити не пізніше, ніж порогове значення сигналу тривоги досягнуто.

Під час фази запуску вентиляторів часто виникають перевищення, і порогові значення короткочасно перевищуються. Уникнути помилкових тривог або попереджень, спричинених короткочасними перевищеннями, можна встановивши затримку відповіді.

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 простого визначення правил попереджень і сигналів тривог. У наведеному нижче прикладі групу одержувачів електронної пошти у відділі технічного обслуговування оповіщаються, коли досягаються порогові значення попереджень і тривог, а зміна фільтра є неминучою або терміново рекомендованою.

Визначення порогових значень (5) та джерел даних (6)
Визначає, яке правило застосовується
Визначає терміновість попередження або сигналу тривоги
Визначає одержувачів електронної пошти
Визначення відповідних порогових значень
Визначення відповідних джерел даних

Електронний лист, згенерований у moneo вже містить інформацію про квиток:

Джерело даних, на яке вплинуло
Значення, яке перевищено або не досягнуто
Пріоритетність квитка
Позначка часу

Функція "Розрахункові значення" використовується для подальшої обробки даних процесу. У цьому випадку аналоговий сигнал струму, який надає датчик, перетворюється на значення тиску в паскалях. Значення 4мА відповідає 0 Па, а значення 20мА дорівнює 500 Па.

Різниця тиску [Па] = різниця тиску як аналогове поточне значення [мА] - 4мА * (500 Па / 16 мА)