DRACULA - LH Marine
Transcription
DRACULA - LH Marine
04 • 2013 02 2012 • MAJ NOVEMBEr TEMA TEMA instrumentering HMI Human Machine interface 22 Produktivitet skaber vi får man svar som man råber i skoven mellem mennesker og maskiner 3 Vision anvendt som måleinstrument 34 Grunddesign af operatør HMi HART Communication: hos CP Kelco Benefits Today and into the Future instrumentering 46 Operatørinformation i CP Kelco’s nye HMi system 7 VeRdO får mere energi ud af sin flyveaske App’s til professionel brug Anvendelse af refraktometri til måling og styring væskebaserede Fremtidens HMi eraf mærkbar processer 8 Konference: 10 en skræmmende og dog beroligende smartere HMi kan forbedre din dAu-konference virksomheds KPi’er 5 8 6 HMi udenfor 11 9 Beretning 2012fabrikken – et godt år for dAu 1110 Velkommen medlemmer og Matematiktil ognye visualisering giver abonnenter overblik over myriader af data 12 sikkerhed for operatører med simpel 12 As-i et projekt løsning er meget andet end at bygge et anlæg og få det til at virke 13 elektronisk manifold overvåger flow 13 ogKrav til HMi i maskindirektivet temperatur af kølevæsker 1414 Neles digitalsecurity positioner, industriel skal prioriteres! Nd9000-serien dAu sætter fokuspå uddannelse 1515 Højhastighed røntgenteknologi til produktklassificering 15 er du glad for dAu-bladet? T I D S S K r I F T F O r D A N S K A U T O M AT I O N S S E L S K A B sid e 2 • DAu • m aj 2013 Som man råber i skoven får man svar Af Ernst Madsen BSc. EE, Automation og Industrial IT Specialist Intet automationssystem bliver bedre end kvaliteten i det konkrete valg og tilhørende opnåede nøjagtigheder i den udførte instrumentering – ”scrap in og du får scrap out”. Der er store udfordringer i instrumenteringsverdenen, som kræver mange kompetencer og stort know how indenfor processer samt fysik og kemi, korrosion og materialer mv. Hertil målemetoder, som skal temperatur- eller trykkompenseres eller liniariseres. Desværre er der færre og færre ingeniører og teknikere i det kompetence område, da det er blevet mere prestigefyldt at arbejde i de ovenliggende procescontrol systemer og computere. Tastaturer trækker desværre åbenbart mere end dyb process indsigt med ofte vanskelige analyser om processens dynamik og behov for optimal liniariseret reguleringsventil – eller modellering og matematik. Det kan undre, al den stund instrumentsiden er ved at udvikle sig både i præcisions- og controlmuligheder, der gør det muligt at optimere processer via måling og regulering. Det gøres ikke lettere af, at læreanstalter ikke prioriterer denne basale viden om måleprincipper i industrien. Derfor skal kompetencerne opbygges på den hårde måde ved praktisk erfaringsopbygning i projekter, som ofte ikke har prioriteret eller fundet kompetente bemandinger på området. Der er endog misforståelser om de primære overall nøjagtigheds angivelser i procent enten som øjebliksværdi eller af fuld skala i branchen. Matchende setups af lokale tidskonstanter sammenholdt med indganges og software dæmpninger eller scanintervaller bliver ikke altid tunet korrekt i forhold til hinanden og til processens dynamik. Hvis der så er regulering inde i billedet går det ofte helt galt blot ved kaskadereguleringer eller forsøg på at undertrykke dødtidsproblemer (forsinkelser) i processen. Ved kritiske behov må man gå rigtigt grundigt til værks med hensyn til fysiske placeringer af de primære måleelementer. Det er svært og kræver stort kendskab til turbulente eller laminare strømningsforhold. Dog findes der megen kompetence hos udstyrsleverandørerne man kan trække på. Så det er en rigtig god ide at få et godt partnerforhold til ens leverandører. ISSN 1601-6750 Udgiver: Dansk Automationselskab Sekretariat: DI ITEK Hannemanns Allé 25 2300 København S Telefon 3377 3377 [email protected] www.dau.dk Redaktion: Henrik Valentin Jensen, DI ITEK Layout: Fru Nielsens Tegnestue Tryk: Kailow Graphic A/S Heldigvis har mange af de store internationale instrumentfirmaer opbygget en applikations viden database, som egne eller eksterne teknikere kan trække på ved valg af et optimalt instrumenteringsudstyr. Udviklingen af instrumentering har på det elektroniske område gennemgået en stor forandring gennem de sidste 50 år. Dette gælder især på analog til digital konvertering eller overgang til ren datatransmission. Dog er det oftest det primære element eller ”nærkontakt” med processen, der bestemmer tolerancer, og her er der ikke sket de helt store forandringer. Selvfølgelig har strain gages og halvledere mm. vundet indpas, men hovedprincipper er oftest uændret. Dog er der oftest tilkommet sekundære parametre indlejret i det fysiske instrument, der hvis man anvender bussystemer kan lette vedligehold, overvågning og kalibreringer. Feltbusser som Hart, der blev født og udviklet helt tilbage i 1980 kan overføre såvel analoge signaler som digital information. Ved fremkomsten af mikroprocessoren og dennes implementering i snart hvert eneste instrument troede mange, at vi ville oplevere distribueret styring og regulering placeret helt ude i instrumenterne. Denne udvikling er imidlertid udeblevet. Derimod ses en stigning i opkobling direkte på Ethernet og trådløs kommunikation med stor pålidelighed og stadig realtidsbaseret. Udvikling af instrumentering i industrien sker som en stille evolution sammenlignet med det, vi ser som f.eks. micro transducere, der kan måle snart, hvad som helst på det menneskelige legeme. Det varer ikke længe før din smartphone registrerer alle din krops vigtigste parametre, og giver dig selv anbefalinger og alarmer. DAu’s bestyrelse: Frank Faurholt (formand Chairman) Siemens A/S John Ammentorp (næstformand) Rambøll Torsten Olsen (kasserer) Haldor Topsøe Flemming Schou (ansv. redaktør) Rockwool International A/S Kasper Agerbæk Beckhoff Automation ApS Hans Morten Henriksen Maskinsikkerhed ApS Allan P. Kjær COWI A/S Jesper Knage cp Kelco ApS Johnny Krogh Sørensen Chr. Hansen A/S Per Larsen ABB A/S Ernst Madsen Novo Nordisk A/S Leif Poulsen NNE Pharmaplan A/S Per Thyme Rockwell Automation A/S Hassan Yazdi FLSmidth Automation ma j 2 0 1 3 • D A u • sid e 3 Vision anvendt som måleinstrument Af Jens Michael Carstensen, PhD, Teknisk direktør, Videometer A/S Fysiske og kemiske målinger med billedoptagelser. Vision giver hurtige, berøringsfri målinger til en meget alsidig vifte af applikationer. Vision kan spænde over mange skalaer fra astronomi til nanoteknologi. Vision kan håndtere meget heterogene emner i heterogene omgivelser. Det er både styrken og udfordringen ved implementering af vision. Denne udfordring kan håndteres ved at skræddersy en løsning til en given applikation, hvilket i mange situationer kan være nødvendigt, eller ved at anvende eksisterende visioninstrumenter eller visionmoduler, som inden for en bestemt ramme er forberedt til at måle bestemte karakteristika. Fysiske og kemiske målinger Visioninstrumenter er rettet mod et bredere marked enten i form af brede applikationer eller i form af fysisk/kemiske målinger, der går på tværs af applikationer evt. via mindre parameterjusteringer. Hvis vi fokuserer på den sidste gruppe så er den karakteriseret ved at billedoptagelsen (lys, kameraer mm.) er optimeret efter den type måling der ønskes f.eks. – Makrofysiske overfladeegenskaber, 3D struktur og form, 3D rekonstruktion, disse egenskaber bruges typisk til 3D opmåling og til robotnavigation (pick/process/place koordinater). Teknologien er ofte baseret på enten triangulering med struktureret lys, stereo eller time-of-flight. En kraftig opblomstring af instrumenter hertil er set over de seneste år. – Mikrofysiske overfladeegenskaber, mikrotopografi, glans, ruhed, grynethed, tekstur. Videometers Multiray teknologi kan udnyttes her. Herudover er der meget få visionbaserede instrumenter i dette segment. – Kemiske overfladeegenskaber, overfladekemi, farve, fugt, fremmedlegemer, fordeling, homogenitet. Teknologien spektral billedanalyse, hvor man tager billeder ved mange bølgelængder, ser ud til at være kraftigt på vej ind i dette segment. Videometer har lavet spektrale billedanalyseinstrumenter i 10 år. Instrumenterne ovenfor kan installeres i laboratoriet, at-line, on-line og in-line. Dog vil in-line installationer ofte have specielle krav vedr. hastighed, robusthed, prøvepræsentation mm. Under 100-del sekund Figur 1 viser et eksempel på en måling fra et Videometer Multiray instrument. Princippet i Multiray teknologien er at tage et antal billeder af samme emne, hvor man varierer lysets indfaldsvinkel. Lyset kan komme i alle vinkler i forhold til emnet. Hvis vi angiver vinklen mellem kamera of lys, så kan den variere kontinuert fra 0 grader (lys peger i samme retning som kameraet), over 90 grader (lys peger vinkelret på kameraet ), til 180 grader (modlys eller backlight). I dette store antal mulige vinkler vælger man typisk 2-5 som tilsammen gør det muligt at karakterisere mikrostrukturer på overfladen uden at blive forstyrret af f.eks. farveforskelle. I Figur 1 er det fire pharmaceutiske tabletter, der afbildes med Multiray og derefter kvantificeres billedet i nogle få karakteriske tal. Kurverne i midten af figuren viser hvordan finstruktur (mod venstre i grafen) og grovstruktur (mod højre i grafen) varierer for de fire tabletter. Selve målingen og kvantificeringen kan ske på under 1/100 sekund. Samme instrument og måling kan udnyttes til så forskellige applikationer som Multiray karakterisering af mikrotopografi (ruhed) på 4 forskellige pharmaceutiske tabletter. –Måling af blooming (fedtkrystallisering) på chokolade. En vigtigt måling i forbindelse med shelf life. –Måling af slid på tekstiler (såkaldt fuzz and pills måling af tøjfibre, der stikker ud af tekstilet. – Karakterisering af alle former for behandlede (anodiserede, coatede mm.) overflader. –Måling af grynethed og glans på mayonaise og yoghurt. –Dynamisk måling af skumkvalitet i f.eks. friskbrygget kaffe. Muligheden for at anvende samme type instrument og måling til forskellige applikationer gør det muligt at lave højtydende løsninger på en omkostningseffektik måde, og denne form for teknologigenbrug vil givetvis have en vigtig plads i udviklingen fremover. Videometer A/S leverer instrumenter til laboratoriebrug og kundetilpassede totalløsninger, hvor vision udstyr er integreret med proceslinjen. Spektral billedanalyse og Multiray teknologi indgår som to af kerneteknologierne i disse løsninger. www.videometer.com sid e 4 • DAu • m aj 2013 HART Communication: Benefits Today and Into the Future By Ted Masters, President and CEO, HART Communication Foundation On behalf of the HART® Communication Foundation, we are delighted to address the readers of DAu Magazine. It is a privileged opportunity to gain the attention of the many well-respected companies represented and address the innovations in process automation communication to the community of system and instrumentation engineers in Denmark. Today the use of modern technology in an automation project is valuable only if we as automation and instrumentation engineers can prove a positive business case and deliver an effective engineering solution for the project. The HART Protocol is the simple to use, reliable and highly flexible communication technology that can help achieve this goal. 40 million HART-enabled devices The HART Protocol is the global communication standard for intelligent process measurement and control. More than 70% of all process measurement and control products shipped and installed each year use HART Communication. According to the ARC Advisory Group, nearly 40 million HART-enabled devices are currently installed in process plant applications around the globe. The HART Protocol has achieved this level as the recognized industry leader due to its simplicity to operate, reliable communications and low cost of implementation. The HART Communication standards are refined and stable and evolve with new capabilities to support changing industry needs. HART continues to enhance the value to users by enabling additional capabilities while maintaining the technology’s fundamental guiding principles of backward compatibility and interoperability. The introduction of WirelessHART® technology (IEC 62591), the first open international standard for wireless communication WirelessHART® technology is the first open international standard for wireless communication in the process industry. in the process industry, has moved HART technology into the world of wireless ensuring that an investment made in a HARTbased solution is protected into the future. Designed to provide an additional communication alternative that benefits both existing and new monitoring and control applications, this new HART capability has been rapidly adopted and applied by suppliers and users around the world. Shell Refinery Recognition as HART Plant of the Year Users are gaining significant, high value benefits daily with HART Communication. A compelling, real-world example is the 100,000 barrel per day expansion to the Shell Scotford Upgrader in Alberta, Canada, selected as the HART Plant of the Year in 2011. In late 2010, the team at Shell faced a dilemma: How do we safely program and commission over 1,500 HART devices from 26 vendors in a timely fashion? How do we gain the trust of operations and upper management during loop checks and control narrative testing to guarantee a safe and successful start-up and continued smooth plant operation? How can we continue to provide daily instrument troubleshooting, and not only preventable but predictable ongoing maintenance? Utilizing the advanced capabilities of HART Communication provided the answer. Shell engineers used the full capabilities and advantages of HART Communication to facilitate device configuration, loop testing, startup checks, valve tuning, safety device SIL (Safety Integrity Level) ratings, and real-time centralized device status and diagnostics. The result was a safe and efficient start-up, continued safe and reliable plant operation, real-time daily instrument troubleshooting, and both preventable and predictive ongoing maintenance. The existing Shell Scotford facilities were already using HART technology successfully but were using only a portion of the full capabilities of the technology. To leverage the full intelligence of their HART-enabled devices, the Shell team decided to broaden the application of HART Communication beyond the use of handheld device configuration. “Our decision to broaden our application of HART technology beyond the use of handheld device configuration saved us time and money in all phases of this project,” says Andy Bahniuk, Shell Instrumentation Technologist. “With all the HART data available in one centralized control room, staff in operations, maintenance and instrumentation had ready access to this valuable information which ensured total confidence for both the operators and engineers that all devices were functioning properly.” Critical Testing The Shell team used HART Communication and standard HART methods on the devices for loop function testing and process variable simulation with all testing centralized from one location. In some cases, where a device could not be tested without process present, testing with device methods provided a perfect substitute. This ensured total confidence for both the operator and engineer that all field devices functioned properly. The procedure confirmed that all critical parameters were loaded successfully, saved 30% of the time normally required, and eliminated the potential for human error. During control narrative and safety causeand-effect testing, loop test methods were also used to simulate various process values and to walk through different process scenarios. This testing saved considerable time before the final phase of commissioning and start-up. Some of the critical and complex safety narratives involved more than 15 inputs as well as multiple outputs. Using HART Communication and simulating all these inputs from the control room enabled Shell to test and complete with confidence gaining more than 50% overall time saving during this phase. The value and versatility of HART technology during commissioning and start-up activ- febr u a r 2 0 1 3 • D A u • sid e 5 3 pressure transmitters mounted in one instrument enclosure with a series of enclosure heater circuits below. ities proved even more critical while trying to achieve a steady-state process condition. HART Communication was used for tuning the smart DVC positioners for optimal process control and valve response time. It also allowed Shell to use the DVC6000 methods to fine tune the positioner to match the controller as well as perform valve calibrations in half the time. Smart valve positioners also provide the ability to read the digital feedback of the valve position value without any additional hardware. With the information received from the positioner on the control valve, they are able to pass the digital feedback value using the HART fourth variable (QV) through the FDM gateway. This value is used on graphics to show the actual valve position feedback. This has eliminated the need for any external hardware in addition to the valve positioner, saving approximately $2,000 per valve. Temperature Control “During long, cold Canadian winters the temperature can go as low as -45 °C,” says Bahniuk. “To protect the instruments from freezing, transmitters are mounted in insu- lated enclosures with heaters. Monitoring the status of this heater is a critical task to ensure safe operation.” With HART technology Shell can monitor transmitter temperature variables and pass this parameter through the asset management system to alert maintenance if it starts freezing. The temperature is passed to operator graphics for live monitoring and surveillance. This has improved efficiency in executing annual preventative maintenance on heater boxes, ensuring trouble free operation throughout the winter and saving more than $200,000 per year. Having a central location for device configuration and historian data collection is valuable during the life cycle of a HART device. Simple re-calibration, parameter checks and device diagnostics can be performed directly from the central control room. In the case of device replacement all parameters are stored in a central location and can be readily downloaded to a new device. When considering the expense of permits and gas testing as well as having to carry a handheld device to each individual transmitter, the cost saving is in the magnitude of $100,000 annually. Ongoing Maintenance Shell uses HART status byte information (sent with each communication request) to represent the device health status on maintenance graphics. “These graphics create an easy visual of the device status at a glance,” Bahniuk adds. “Monitoring real-time device diagnostics with more status available will direct maintenance to troubleshoot the device in detail and has reduced troubleshooting time tremendously. Thanks to HART Communication, finding ‘bad actors’ has never been easier.” Looking Ahead The intelligent information, data, interoperability and capabilities of HART devices are valuable assets for cost-efficient and sustainable operations. No matter the project evaluation criteria, when you choose HART Communication you reap the benefits today and into the future. Read more about Shell and other HART application success stories at www.hartcomm.org. HART® and WirelessHART® are trademarks of the HART Communication Foundation sid e 6 • DAu • m aj 2013 Konference i Industriens Hus Udnytter du Instrumentering Bliv opdateret og få inspiration til bedre dataudnyttelse. Det er en gammel nyhed at moderne instrumenter, udover selve måleværdien, indeholder en mængde nyttige diagnose-, validerings- og kalibreringsdata samt supplerende procesdata. Det er ligeledes kendt at der findes en række fieldbusløsninger, der er mere end klar til at videreformidle disse data til de tilhørende automations- og industrielle it-systemer. Men hvorfor er vi så dårlige til at skabe reel værdi ud af alle disse data? På denne konference vil du opleve de fremmeste eksperter, som har både teoretisk vi- den og praktisk erfaring med at udnytte instrumentdata. Du vil høre om best practice fra førende virksomheder, så du kan få inspiration til at styrke jeres setup. Målet med konferencen er at styrke din virksomhed ved at skabe ny værdi af jeres instrumenter! Vær én af de første - se Industriens Hus Konferencen bliver endvidere en helt særlig anledning til at besøge ombyggede Industriens Hus – blot 2 dage efter at Hans Kongelige Højhed Kronprins Frederik officielt har indviet bygningen. dine instrumenter aktivt til at optimere din produktion? Tid: Onsdag den 12. juni 2013 Sted: Industriens Hus Program og tilmelding: Se www.dau.dk ma j 2 0 1 3 • D A u • sid e 7 VERDO får mere energi ud af sin flyveaske Af Jens Poulsen, Produktchef, SUMMIT Electronics ApS Ved at sænke mængden af uforbrændt kulstof øges effektiviteten af biobrændsel. Med det stigende brug af biobaseret brændstof både til større og mindre kraftværksblokke, har det vist sig, at der ofte fremkommer en meget varieret mængde af uforbrændt kulstof, både som følge af biomassens herkomst og type og givetvis også baseret lidt på blokkens belastning. Det betyder, at uforbrændt kulstof går tabt. Hvis flyveasken skal anvendes til opfyld i forbindelse med anlæg af veje eller andet byggeri, er der en maksimal grænse for andelen af uforbrændt eller mere præcist TOC koncentrationen. Aktuel case VERDO, det lokale energiselskab i Randers og omegn har de 2 kedler på hver ca. 95 MW og fyrer i dag 100 % med biomasse . Verdo har konstateret, at det uforbrændte kulstof varierer kraftigt, hvilket betyder, at mængden lejlighedsvis kommer op på både 15 og nogle gange 20 %. Ved lidt søgning på nettet fandt værket frem til producenten Berthold Technologies der gennem 10-15 år har udstyret en del værker i Europa og USA med udstyr til at måle denne værdi online. Enden på denne kontakt blev en installation af en mikrobølgebaseret transmitter der ved en penetrerende kontaktløs måling gennem et målekammer, er i stand til at give et lødigt signal 10-15 sekunder efter askemængden er tilført målekammeret. På den aktuelle installation betjener et målesystem 2 kedler på den måde at målekammeret fyldes med aske fra kedel 1, tømmes og fyldes på ny med aske fra kedel 2. Dyr manuel prøveudtagning Kraftværkerne benytter ofte eksterne laboratorier eller analysefirmaer til at udføre en analyse af en mindre udtaget mængde flyveaske. Resultater som for Verdo før i tiden først forelå efter et par dage. Den form for prøveudtagning er relativ dyr og omstændigt, og kan desværre kun bruges til at fortælle historie – men ikke til at regulere efter. Kulfyrede blokke holder sig ofte på et mindre udsving i uforbrændt kulstof, hvilket vil sige ca. 3-6 % kulstof og med disse stør- relser kan det blive svært at hente de store besparelser ind, selvom man havde værdien online. Transmitteren Måleprincippet er baseret på det faktum, at kulstof optræder overfor mikrobølgerne med en markant højere dielektrisk værdi (ledningsevne) end de øvrige stoffer flyveasken består af. Det betyder, at mikrobølgerne vil blive mere dæmpet (i dB) eller faseforskudt (i °), når disse sendes fra en antenne på den ene side af målekammeret gennem asken til en modtageantenne på den anden side af målekammeret. Da flyveasken varierer i bulk densitet, er det nødvendigt at kompensere for dette. Denne kompenserende måling udføres ved at skyde diagonalt gennem målekammeret vha. en radiometrisk baseret måling. Målegabet indeholde ca. 20 liter aske når det er fyldt og klar til måling. Selvom mikrobølgerne måske kun ”rammer” 2/3 af denne volumen, er det rent måleteknisk et godt udgangspunkt for at opnå bedste middelværdi i tilfældet hvor kulstoffet ikke er ensartet fordelt i asken. Installationen Udover selve målekammeret med tilhørende måleinstrumenter, blev der til denne opgave også leveret afspærrings-ventiler, snegle transportør samt diverse niveau- og temperatur-sensorer. Styring af fylde- tømme sekvensen, blev udført af VERDO selv. Kalibrering Kalibrering af målingen udføres ved hjælp af koefficienter erfaret fra andre lignende installationer. Herefter er det nødvendigt at udtage reference-målinger for analyse når det er tydeligt at kulstof værdien er enten høj eller lav. Disse referencer anvendes – ved hjælp af simpel lineær regression – til at korrigere i basiskalibreringen. Det er nu muligt at få en kulstof værdi fra hhv. kedel 1 og kedel 2 hvert 10. min., der efter nogle indlagte grænser kan danne grundlag for evt. proces ændring. sid e 8 • DAu • m aj 2013 Anvendelse af refraktometri til måling og styring af væskebaserede processer AF LILLIAN REESEN LISCO ANALYTICAL APS Et proces refraktometer giver en pålidelig og meget nøjagtig måling af væskers koncentration og anvendes i et stort antal industrielle processer. Eksempelvis anvendes K-Patents proces refraktometre indenfor sukkerindustri, mejerier, vin, øl og bioethanol. Et refraktometer bestemmer koncentrationen i en opløsning ved at måle refraktionsindekset og refraktometri en velkendt målemetode til måling af koncentration af opløst stof i alle mulige væsker og blandinger. Inden for de seneste år har især udviklingen i software bidraget til, at refraktometri er blevet udbredt til endnu flere anvendelsesområder end tidligere. – Pharmaceutiske produkter og biokemikalier – Måling og styring af produktion, oprensning og procesmedier Anvendelse af Proces Refraktometre Anvendelsesområderne for refraktometre er i dag vidtfavnende. Proces Refraktometrene bruges indenfor – Sukkerindustri og stivelsesbaserede sødemidler – Sukker koncentration, og styring af fordampning og krystallisation. –Biorafinaderier – Fremstilling af bioethanol og biodiesel –Papirindustri – Koncentration af natriumhydroxyd (lud) og kontrol af tørstof før indfyring i recovery boiler. – Metal- og mineindustri – Alle steder, hvor der anvendes hydrauliske væsker, skæreolier, kølevæsker og vaskemidler – Olieraffinaderier, petrokemiske industri – Råolie, brændselsolie, hydrocarbons, svovlsyre, flussyre Måling af refraktivt indeks Når en væske belyses vil lyset brydes i væsken, som illustreret ved nedenstående figur 1. Her er en blyant placeret i et glas med vand. Når man ser ned langs med blyanten, ser det ud som om den bøjer ved overfladen af opløsningen. Illusionen skyldes at lyset ændrer retning ved passagen fra luft til vand. – Kemisk og lignende industri – Fremstilling af bulk og finkemikalier som klor- og alkaliprodukter, polymere og plastik, gødning, sprængstoffer, fibre og tekstiler, ethylenglycol og propylenglycol – Levnedsmidler og drikkevarer – Fremstilling af vin, øl, sodavand, juice, marmelade, diverse mejeriprodukter, kaffe, te, soyaolie, tomatpuré og ketchup. Inden for tapning af levnedsmidler som vine, øl og andre drikkevarer anvendes refraktometre til interfacedetektion, så man kan optimere adskillelse af tapning af f.eks. forskellige øl i en kontinuerlig proces. – Halvledere og solenergi – Måling af ultrarene og kemisk aggressive væsker Når lys passerer gennem et optisk tæt medium A (prismet) til et mindre tæt medium B (væsken), vil der for alle indfaldsvinkler mindre end den kritiske vinkel forekomme både refleksion og refraktion. Da prismet altid er valgt, så det refraktive indeks nA er større end nB for væsken, er refraktionsvinklen β altid større end indfaldsvinklen α. Fig. 2 Den indfaldsvinkel αc, hvor β = 90º og dermed sin β = 1, kaldes den kritiske vinkel for refraktion. Alt lys i lysbundet med indfaldsvinkler større end den kritiske vinkel bliver som vist på figuren totalt reflekteret. nA sin αc = nB Fig. 1 Hvor meget blyanten ser ud til at være bøjet, afhænger af mængden af opløste stoffer i vandet. Bøjningen er større i stærke opløsninger end i svage opløsninger. Denne egenskab ved lysets brydning førte i 1620’erne til den første matematiske beskrivelse af den tilsyneladende bøjning af lysstrålen i form af Snell’s lov, se fig. 2 nA sin α = nB sin β Da prismets refraktive indeks nA er kendt, kan væskens refraktive indeks nB beregnes ud fra måling af den kritiske vinkel αc. Kritisk vinkelmåling i proces refraktometre K-Patents, der blev grundlagt i 1978, var de første, der tilpassede digital kamerateknik til målingen og kombinerede denne med en avanceret optisk vinkelmåleteknik. Det digitale kamera, der anvendes til det optiske billede er et CCD kamera med 3648 pixels. (CCD = Charge Coupled Device). Princippet for måling af den kritiske vinkel kan illustreres ved nedenstående figur 3 ma j 2 0 1 3 • D A u • sid e 9 Fem kalibreringslag I refraktometret er der fem kalibreringslag med tre kalibreringsalgoritmer i de tre først lag. Fig. 3 Lyset fra lyskilden når grænsefladen mellem prismet og procesvæsken i forskellige vinkler. Strålerne i det lyse felt på image detektoren er totalt reflekteret, mens stråler i det mørke felt er både refrakteret og reflekteret. Derved dannes et optiske image med en lys og en mørk zone. Skillelinjen mellem dem bestemmer den kritiske vinkel, og ud fra denne beregnes det refraktive indeks. Målingen er upåvirket af, om der er af bobler, krystaller, partikler eller farve i væsken der måles på, fordi lys der reflekteres fra bobler, krystaller og partikler kun ses som lysglimt i det mørke felt. Dette påvirker ikke skillelinjens position, da det kun er pixels i det lyse felt der registreres. Det er en digital sensor teknologi, og derfor er kalibreringsdrift ikke mulig. Lyskilden i K-Patents refraktometre er gult lys fra D-linjen i Natriums spektrum med bølgelængden 589 nm, der ledes gennem et lyslederkabel med 30.000 fibre. Det refraktive indeks målt på denne måde betegnes nD. Refraktometrets prisme skal være kemisk modstandsdygtigt og så hårdt, at det ikke ridses af slidende eller slibende partikler i væsken. K-Patents anvender som standard Spinel og Safir. Til måling af høje refraktive index op til nD = 1,73 anvendes YAG (Yttrium Aluminium Garnet) eller GGG (Gadolinium Gallium Garnet). Til lave refraktive index helt ned til nD = 1,15 anvendes en speciel Safir. Koncentrationsmåling ud fra refraktivt index K-Patents refraktometre er på forhånd kalibrerede til det medie, der skal måles på. For binære blandinger, f.eks. sukker i vand, ethanol i vand, natriumhydroxyd i vand, saltsyre i vand, er der en eksakt sammenhæng mellem det refraktive indeks og koncentrationen af det pågældende stof. Til væsker, som er blandinger af flere komponenter, er det en tørstofmåling. 1.Sensor output – En apparat afhængig kalibrering, hvor kalibreringskurven for nD mod CCD målingen ligger i refraktometersensoren og de færdige nD og temperatur målesignaler sendes til transmitteren. Dette er den grundlæggende kalibrering af refraktometret, der verificeres med NIST sporbare kalibreringsvæsker. (NIST = National Institute of Standards and Technology). 2. Kemisk Kalibrering – En procesmedie afhængig kalibrering, som er den kemiske kalibreringskurve for procesvæskens koncentration mod nD, og som ligger i transmitteren. Kalibreringskurven er specifik for den pågældende procesvæske og baseret på litteraturværdier eller data fra K-Patents egen database. Koncentrationen er en ulineær funktion af nD og temperaturen, så derfor gennemføres en linearisering i mikroprocessoren. nD falder med stigende temperatur. Typisk vil en stigning i temperaturen på 1 ºC sænke det refraktive indeks med 0,0002 enheder. Det synes måske ikke af meget, men i koncentration svarer det til ca. 0,1 vægt %. Derfor måles temperaturen nøjagtigt med en Pt1000 temperatursensor placeret meget tæt på prismet og en automatisk temperaturkompensering gennemføres i mikroprocessoren. 3.Feltkalibrering – Giver mulighed for at finjustere koncentrationen til kundens laboratorie reference. Den justerede koncentration er en funktion af den først beregnede koncentration og temperaturen. Feltkalibreringskurven ligger også i transmitteren. national Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis). I måleområdet 0-100 Brix er målenøjagtigheden typisk +/- 0,1 Brix, men under visse forhold er det muligt at opnå +/-0,05 Brix. Proces refraktometer sensorer K-Patents procesrefraktometre blev oprindelig udviklet til anvendelse i papir- og sukkerindustrien, men er senere udviklet til måling af koncentration i opløsninger i stort set alle typer væsker og blandinger. Eksempelvis kemikalier, korrosive- og ultrarene kemikalier, samt ikke mindst hele det sanitære område hvor refraktometret er blevet til et standardinstrument. Fig 4 Fig 4. viser eksempler på forskellige refraktometer sensorer, hvor en eller to kan tilsluttes én transmitter (ikke vist), hvor alle måledata som refraktivt indeks, koncentration og temperatur udlæses direkte på displayet. Der er grafik til visning af det optiske image og via menu valg, kan der kommunikeres med refraktometret. Laptop kan tilsluttes med Ethernet kabel for verificering, kalibrering, ændring i parameteropsætning og datalogging. Indbygget selvdiagnose giver status og fejl meddelelser ved f.eks. belægninger på prismet. I processer, hvor belægninger kan forekomme, kan sensoren forsynes med en vaskedyse for tidsstyret vask med vand, damp eller kondensat. Ved genstridige belægninger anvendes højtryksvand. 4. Koncentrationen udlæses på displayet, enten den først beregnede eller den feltjusterede. 5. mA udgangssignalet skaleres mod koncentrationsområdet. Fig. 5 Koncentrationen angives i vægt%, g/l, Brix, Plato. oBaume, oOechsle, R.I. med flere. Brix er en gammel enhed for sukkerkoncentration, men anvendes ofte, uanset om det er sukker eller andet man måler, fordi det er en veldokumenteret ICUMSA reference (Inter- Fig 5. viser et lille kompakt refraktometer, lidt større end en dåse sodavand, hvor transmitteren er indbygget i sensoren. Det er en sanitær Brix måler primært til brug for levnedsmiddelindustrien, som derfor er te- fig. 6 stet og certificeret til de højeste hygiejnekrav. det tåler cip og sip rengøring, er 3a godkendt, EHEdg testet (European Hygienic Engineering & design group) og kræver ingen re-kalibrering eller regelmæssig vedligeholdelse. fig. 6. viser tilbehør til verificering af refraktivt indeks, som analysemetode indenfor pharma og Biotek. Et refraktometer kvalificeres ved hjælp af målekuvetter i laboratorie- og pilotskala og med en flow celle i produktions skala. da det er det samme refraktometer, skal det kun valideres én gang. det lever op til alle standarder og retnings- fig. 7 – alle refraktometrene kan ses på www.liscotech.dk linjer inkl. pat, gmp, cip/ sip og data kommunikationen er i overensstemmelse med fda crf 21 part 11. fig. 7 viser monteringen af et refraktometer i en proces, hvor det anvendes til interfacedetektion. En skræmmende og dog beroligende DAu-konference DAu-konference samlede over 100 deltagere til en hel dag om IT-sikkerhed i produktionsmiljøer. af pEtEr grEVE, HarEsKoV pr tekniske it-systemer er hidtil blevet prioriteret højest på tilgængelighed og produktivitet, og derfor er de sårbare over for selv lettere grad af indtrængningsforsøg. Henning mortensen fra di itEK havde mange eksempler på cyber-angreb som han grupperede efter deres målsætning: – cyber-”krig” – økonomisk vinding – spionage – terror – Vandalisme det hører til sjældenhederne, at man hører om indtrængning i industrielle kontrolsystemer. det skyldes muligvis at ”ofrene” holder kortene tæt til kroppen, så informationer ikke siver ud til omgivelserne eller i værste fald pressen, som kan begynde at interessere sig for virksomheden på en negativ måde. Koster ikke meget den grundlæggende sikring behøver ikke at koste meget, fortalte lars-peter Hansen fra siemens og Ken Willén fra Ezenta, som gav anvisninger på beskyttelse af industrielle systemer. det er virksomhedskulturen på dataområdet som skal påvirkes, og det er disciplin og systematik i forbindelse med konfigurering af netværk og det tilsluttede udstyr. noget der koster penge i den afdeling, er udskiftning af gamle usikre switches til tidssvarende managed switches og til netværkssegmentering i flere adskilte Vlans. og så bør det være almen viden at software altid skal være af nyeste version; eller også skal ældre systemer indkapsles, så de ikke optræder som en oplagt indtrængningsrisiko. flere i teknisk end administrativ it da danish crown i 2005 byggede det nye store slagteri i Horsens, begyndte de at tænke i industriel sikkerhed. stop i slagtekæden eller i kølerummene kan få meget kostbare konsekvenser for slagteriet. ifølge afdelingsleder thomas page andersen var der på daværende tidspunkt ingen erfaringer eller vejledninger at trække på. de måtte selv opfinde metoder og løsninger samt overbevise ledelsen om at det ville koste penge. det sidste lykkedes da konsekvenserne ved et nedbrud gik op for dem, og at det nu ville være dem, der skulle overtage ansvaret. i dag råder danish crown over en styrke på 31 højt kvalificerede medarbejdere der tager sig af teknisk it på koncernens 36 slagterier og fabrikker. det er flere, end der er beskæftiget med det administrative it. ma j 2 0 1 3 • D A u • sid e 1 1 Beretning 2012 Frank Faurholt, Siemens A/S, formand for DAu Et godt år for DAu i en vanskelig tid Nye medlemmer, god økonomi og nyt udvalg skabte fremgang for Dansk Automationsselskab i 2012, og trods et vanskeligt år for mange medlemmer er der masser af gå-på-mod på branchens vegne. For DAu som forening var 2012 et godt år. Vi konsoliderede vores drift og havde stor opbakning til vores aktiviteter, selvom 2012 desværre også var en vanskelig periode for mange af vores medlemmer. 2012 var også året hvor vi kunne fejre 50 års jubilæum. Konferencer og blad Vi holdte følgende 4 konferencer i 2012: - Er tiden moden for automation i skyen? (den 7. marts hos Haldor Topsøe) - Fremtidens danske produktionsteknologi (den 14. juni hos DTU) - Automation og industrielle it projekter (den 28. august hos COWI) - Smartere HMI kan forbedre din virksomheds KPI’er (den 4. december hos FLSmidth) Der har været stor interesse for vores konferencer. Samlet set havde vi 320 deltagere til de 4 konferencer. Det har bidraget til masser af inspiration og værdifuld erfaringsudveksling. Evalueringerne fra konferencer- ne viser en gennemgående stor tilfredshed med det faglige indhold og form. Den store deltagelse har også været godt for DAu’s økonomi, som budgetterer med de overskud fra vores konferencer. DAu-bladet Vi har som vanligt udgivet 4 eksemplarer af DAu-bladet. Alle på et højt fagligt niveau og med et indbydende layout. August udgaven var vores jubilæumsnummer, som derfor var udvidet med et tilbageblik på DAu’s historiske udvikling siden vores stiftelse i 1963. Vi bestræber os løbende på at blive mere synlige og skabe større opmærksomhed omkring automation og industriel IT. Vores LinkedIn-gruppe har allerede omkring 750 medlemmer, og der kommet gang i forskellige diskussioner i vores gruppe. Ligeledes har vi stor fokus på altid at have en spændende hjemmeside på www.dau.dk Nyt uddannelsesudvalg Vores uddannelsesudvalg blev kickstartet i 2012 og har igangsat spændende projekter med blandet DTU og andre uddannelsesinstitutioner. Safety ERFA-gruppen, medieudvalget og konferenceudvalgene er ligeledes velfungerende. Økonomi Ligesom sidste år et det lykkedes at skabe et positivt resultat på den økonomiske bundlinje for DAu. Det er vigtigt. Ikke fordi at DAu absolut skal tjene penge, men fordi det gør det muligt at iværksætte nye aktiviteter til gavn for DAu’s medlemmer og automationsbranchen som helhed. Hvis vi skal turde satse på nye aktiviteter, kræver det en fornuftig egenkapital, så vi ikke bringer foreningens økonomi i fare. Medlemsudvikling DAu er i fremdrift og heldigvis er der flere virksomheder, som engagerer sig i DAu. Vi byder de nye medlemmer og abonnenter velkommen og vi glæder os til samarbejdet. Gå-på-mod Tak til mine kolleger i DAu’s bestyrelse for et inspirerende samarbejde. Jeg oplever, at vi har en positiv stemning i bestyrelsen med masser af gå-på-mod og nye idéer til de nye aktiviteter i fremtiden. 2012 var reelt det første ordinære drifts år med sekretariatsbetjening fra DI ITEK. Og det har virker rigtigt godt. Arbejdsprocesserne er blevet kørt ind, og samarbejdet mellem bestyrelse og udvalg på den ene side og sekretariatet på den anden side fungerer smidigt og professionelt. Jeg vil derfor også rette en tak til sekretariatet for det effektive samarbejde. Ligeledes en tak til alle vores øvrige samarbejdspartnere, medier og enkeltpersoner, som har medvirket til at promovere og styrke foreningen på den ene eller anden måde. Vær med! Alle med interesse for automation og industriel it bedest støtte op om DAu som forening og ikke mindst vores aktiviteter. Vær med til at øge kendskabet til DAu i dit professionelle netværk. Velkommen til nye medlemmer og abonnenter DAu er i fremdrift, og i takt med stor tilslutning til vores arrangementer oplever vi også en betydelig tilgang af virksomheder, som ønsker at knytte sig til DAu. I den seneste periode har følgende virksomheder meldt sig ind i DAu – enten som medlem eller abonnent: Automatic-Syd A/S Automation Lab ApS Beijer Electronics ApS Dansk Standard Delta A/S Energinet.DK Ezenta A/S Fibervisions A/S GreyLogix Danmark i2r Øst ApS ManMachine Engineering ApS Operator Systems HQ Pro-face Northern Europe Vi glæder os til et engageret og udbytterigt samarbejde med disse nye virksomheder! sid e 12 • DAu • m aj 2013 Sikkerhed for operatører med AS-i løsning Af Jan Efland, Bihl+Wiedeman Nordics Aps Hvordan sikrer man, at medarbejderne ikke risikerer at få en fod eller arm knust ved mødet med en tre ton tung presser samtidig med, at man oppebærer høje oppetider og minimale gener for operatøren? Det var udfordringen, da emballagevirksomheden Smurfit Kappa i 2011 stod foran at opgradere deres tre omsnøringsanlæg, så de levede op til de nyeste sikkerhedskrav fra EU. Sikkerhed i top Sikkerheden skal naturligvis være i orden, når man har at gøre med tonstunge pressere og roterende viklere. Noget andet er, at anlæggene – der hver især i gennemsnit omsnører 60 paller med pap i timen – nødvendigvis må køre så effektivt som muligt for ikke at sænke tempoet i en produktion så stor som Smurfit Kappas. ”Den største udfordring har været, hvordan vi får det her til at køre, så det giver færrest mulig problemer for operatøren. For sikkerhed har altid været et irritationsmoment for operatørerne,” opsummerer teknisk projektleder Christian Lund, der er ansvarlig for indkøb og indkøring af nyt produktionsudstyr til koncernens fabrik i Kolding. Avanceret omsnøringanlæg Løsningen er blevet et avanceret system, hvor hvert omsnøringsanlæg er delt op i to: En snørredel og en pressedel. Det tillader eksempelvis omsnøringen af en palle at fortsætte, selvom en medarbejder har bevæget sig ind i pressedelen eller vice versa. En anden udfordring var, at de tre anlæg er bygget uafhængigt af hinanden – nogle af dem helt tilbage i midten af 1990’erne – og derfor er fra forskellige leverandører med forskellige interfaces. Det krævede en åben netværksplatform, som ville gøre det muligt for anlæggene at Da tre omsnøringsanlæg skulle opgraderes til EU’s nyeste sikkerhedsdirektiv valge Smurfit Kappa en løsning med AS-i netværk. snakke sammen og udveksle informationer. Al sikkerhed kører derfor på et AS-i netværk fra Bihl+Wiedemann. gi sikrer en hurtig, enkel og pålidelig montage, idet det toleddede AS-i kabel kan køre samtlige signaler. ”AS-i var den løsning, der løste de her udfordringer bedst. Vi kiggede på forskellige andre sikkerhedscontroller-løsninger, men de var alle baseret på fortrådning. Det afgørende var, at AS-i er meget simpelt. Der var meget mindre fortrådning, det var simpelt at have med at gøre og det var fuldt konfigurerbart,” siger Christian Lund. De opgraderede anlæg blev taget i brug i foråret 2012. Et kardinalpunkt i forbindelse med opgraderingen var, at anlæggenes nedetid skulle være så kort som mulig. Derfor glæder det Christian Lund, at AS-i løsningen gjorde det muligt at opgradere hvert anlæg på kun én uge. To-leddet kabel klarer alle signaler AS-i controlleren styrer signalerne fra en række vandrette sikkerhedslysbomme, som blokerer adgangen til anlægget, hvis der er fare på færde. De forskellige ledninger fra sikkerhedskomponenterne samles i moduler, som via den åbne AS-i piercing-teknolo- ”Alfa og omega var, at anlæggenes nedetid ikke måtte være alt for lang. Der skal paller igennem, ellers tjener vi jo ingen penge. Det er ikke småting, der er blevet lavet på hvert af disse anlæg, men vi havde dem oppe at køre på en uge. Det er rigtig fornemt,” slutter Christian Lund. Det krævede en åben netværksplatform, som ville gøre det muligt for anlæggene at snakke sammen og udveksle informationer. Al sikkerhed kører derfor på et AS-i netværk fra Bihl+Wiedemann. ma j 2 0 1 3 • D A u • sid e 1 3 Elektronisk manifold overvåger flow og temperatur af kølevæsker Mikroprocessor løser det hidtidige svære og dyre problem med at måle flow og temperatur på hver kølekanal. Af Martin Hansen, direktør,Move Innovation ApS Normalt styres kun indløbstemperatur og flow til kølesystemer og styringen garanterer ikke korrekt flow og temperatur i hver kølekanal. F.eks. skaber tilstoppede kølekanaler et helt anderledes flow i resten af kølekanalerne. Det går ud over emnekvaliteten og øger fejlproduktionen. Det ændrer en ny mikroprocessor baseret elektronisk manifold, Mouldflo på. Mouldflo overvåger hver kølekanal For at minimere uhensigtsmæssighederne skal indløbstemperatur på kølevæsken, samt returflow og returtemperatur i hver kølekanal overvåges. Herved sikres at emnerne køles efter de opstillede kølekrav pr. kølekanal. Overvågningen resulterer i højere kvalitet og mindre fejlproduktion, hvilket i sidste ender sparer produktionstid og dermed penge på bundlinjen. Investeringen er ganske begrænset og der er derfor gode muligheder for en hurtig tilbagebetaling af Mouldflo. Mouldflo anvender flowsensorer af Vortextypen, hvor målingerne efterbehandles og valideres matematisk i mikroprocessoren for at kunne give korrekt validerede måleværdier. Måleværdierne identificerer hurtigt almindeligt forekommende køleproblemer for eksempel i form af: Manglende eller forkert flow, blokerede kanaler, kedelsten/rust ophobninger og forkert rørføring. Beregner energitilvækst Der er også store muligheder i fortsat at forbedre systemerne, når de lavthængende frugter er høstet da mikroprocessoren kan beregne energitilvæksten for hver kølekanal. Mouldflo forfiner herved grundlaget for optimal køling. Da målingerne sker i realtid og distribueres til andre systemer via standardiserede protokoller og en standard ethernetforbindelse giver det helt nye muligheder i produktionen for at forbedre kvaliteten af de producerede emner. Udover kvaliteten er der til tider begrænset plads ved maskinerne. Mouldflo er derfor udviklet som et slimlineprodukt der kan monteres direkte på maskinerne. I praksis har det i øvrigt vist sig, at en række virksomheder starter med standalone løsninger med skærme påmonteret. Systemet leveres derfor med en række forskellige displayløsninger/skærmløsninger og alarmsystemer, herunder touchskærme og mobile overvågningskonsoller. Data gemmes lokalt og kan også overføres via en USB forbindelse til eksterne datamedier. Virksomhedernes teknikere analyserer køledata og tester efterfølgende nye indstillingers konsekvenser direkte i Mouldflo’s brugergrænseflader. Senere udvides virksomhedernes løsninger til at kunne kommunikere via ethernetforbindelsen med andre systemer og kontrolrumssoftware for at få integreret køleovervågningen direkte i systemerne der styrer produktionslinjerne. Værktøj til operatører Udover sensorerne har hjernen i Mouldflo systemet vist sig at være vital for at kunne håndtere data korrekt. Hjernen består af flere forbundne mikroprocessorer med avanceret softwarelogik, der overvåger hele manifoldens tilstand og sender alarmer til operatørerne, hvis der sker kritiske ændringer i systemet. Hjernen er specielt udviklet til de vanskelige forhold, der gør sig gældende i kølesystemerne og flytter manifolden fra at være en dum mekanisk fordeler af kølevæsker til at være et højpotent intelligent styringsværktøj for operatørerne og produktionsingeniørerne hos virksomhederne Virksomheder i England, Irland og Danmark anvender Mouldflo i dag. F.eks. har Global Closure Systems monteret Mouldflo manifolds til styring af kølingen på deres plaststøbemaskiner. De anvender vand som kølemiddel og ønsker en bedre overvågning af kølekanalerne på deres plaststøbemaskiner. Lige nu høster virksomhederne de lavthængende frugter. Men det er blot et spørgsmål om tid inden virksomhederne er modne nok til at tage Mouldflo’s mere avancerede features i anvendelse. Og hvordan de features kommer i spil, det bliver spændende at følge. Vi tror at udnyttelsen af Mouldflo’s features til at optimere produktionstid, sikre kvaliteten og nedsætte antallet af kasserede produkter, vil sætte helt nye standarder indenfor styring af kølevæsker. sid e 14 • DAu • m a j 2013 Neles digital positioner, ND9000-serien Metso Automation lancerede i 2003 ND9000-positioneren, som er i stand til at udføre andengenerations-diagnostik. Af Tine Porsgaard Jensen, Necon A/S I bund og grund kombinerer en smart positioner følerinformation fra aktuatorens lufttryk i hvert kammer og forsyningstryk, setpoint, aktuel position i forhold til hinanden og over tid. Udviklingen af FDT-/DTM-teknologien begyndte i starten af år 2000, og den er tilgængelig hos de fleste leverandører. Ved anvendelse af FDT-/DTM-teknologi kan leverandøren være sikker på, at enhver funktionalitet kan vises i et FDT-kompatibelt system. FDT/DTM kan anvendes i mange kommunikationsprotokoller i industriel automatisering – såsom HART, Profibus og FOUNDATON Fieldbus, som typisk anvendes i procesindustrien. Ved anvendelse af FDT-/ DTM-teknologi er der garanti for, at den diagnostiske information præsenteres i et effektivt og brugervenligt format. Positionere med andengenerations-diagnostik byder på vigtige fordele, når det drejer sig om at udføre vedligeholdelse. Tag eksempelvis Neles ND9000, som er en intelligent ventilpositioner fra Metso Automation: Der indhentes flere typer information til online ventildiagnostik, tendenskurver viser, hvordan nøgleparametre udvikler sig, og der er indbyggede alarmer i positioneren, som kan fjernindstilles. Overskrides den indtastede grænse, udløses alarmen, hvorved servicefolk advares mod forestående problemer. Eksempelvis kan en afvigelse indikere problemer med træghed eller hysterese. Når disse features indgår i et effektiv værdihåndteringsværktøj såsom Metso FieldCare, kan slutbrugeren styre og overvåge kontrolventiler i hele deres livscyklus under hensyntagen til deres særlige behov i hver fase. Fordelene ved diagnostikken er særligt åbenlyse, når der planlægges vedligeholdelse i forbindelse med nedlukning af anlægget. Fra ekspertdata til målrettet information Den seneste udvikling omfatter forsøg på at kombinere de forskellige specialistorienterede data, så de kan viderebearbejdes, bliver lettere at anvende og mere illustrative. Den nye Metso ValveManager software kan anvendes sammen med den intelligente ventilpositioner ND9000, og den inkluderer et modul, som tager denne indfaldsvinkel op på et helt nyt niveau. Når brugeren tilslutter Metso ValveManager, vil det første skærmbillede omgående oplyse brugeren om, hvordan kontrolventilenheden fungerer, og beskrive dens komponenters tilstand på dette specifikke tidspunkt. Skærmen inkluderer en grafisk præsentation af setpoint og faktisk position samt aktuatorens lufttryk i hvert kammer. Startbilledet viser også status på ventilkomponenterne med intuitive symboler, som er i overensstemmelse med Namur NE107-standarden. I tilfælde af eventuelle fejl oplyses brugeren desuden om mulige årsager og løsninger. Den seneste udvikling byder på en grafisk præsentation af fem forskellige parametre, som beskriver kontrolperformance, ventil, aktuator, positioner og eksterne forhold. Disse parametre udregnes ud fra en række oplysninger, som positioneren har lagret, bl.a. moddiagnostik /(fx antal aktuatorvendinger eller aktuatorens samlede antal bevægelser) og online diagnostik (fx afvigelser registreret af positioneren). Dele af dataene er også synlige for individuelle brugere, men ikke alle. Udregningerne bag parametrene er udviklet ud fra Metso Automation’s omfattende installerede base- og serviceerfaring. Modellerne verificeres op imod en stor informationsdatabase fra virkelige forhold i forskellige procesindustrier. Udviklingen af FDT-/ DTM-teknologien begyndte i starten af år 2000, og den er tilgængelig hos de fleste leverandører. Kontrolperformance er langt det vigtigste parameter. Det vil fortælle brugerne, hvor godt flowstyringen udføres af kontrolventilen. Parametret er også til stor hjælp, når det kommer til analyse af problematiske kontrolkredsløb. Ventilparametret fremviser ventilens status baseret på anvendelsesbaggrund og aktuelt målte værdier. Ud fra det målte parameter kan brugeren også vurdere, hvorvidt ventilen snart vil kræve vedligeholdelse. Aktuatorparametret viser aktuatorens tilstand, baseret på anvendelsesbaggrund og aktuelt målte værdier. Parametret vil for eksempel vise en eventuel pneumatisk utæthed. Positionerparametret er også en kombination af anvendelsesbaggrund og aktuelt målte værdier. Udover at give information om ventil og aktuator inkluderer parametret elvdiagnostiske informationer. Eksternparametret tager hensyn til montageenheden – for eksempel forsyningstryk og stabilitet, men også visse aspekter af montageenhedens konfiguration. Algoritmerne bag parametrene erstatter delvist en specialist, når der skal fortolkes data, så der kræves mindre knowhow fra brugeren. Når det er nødvendigt at gå mere i dybden, har eksperterne naturligvis adgang til flere data. ma j 2 0 1 3 • D A u • sid e 1 5 Højhastighed røntgenteknologi til produktklassificering Hastighed og bredere transportbånd øger kravene til sortering og klassifikation af produkter. Røntgen lever op til de nye skærpede krav. Røntgenteknologi er i de senere år blevet anvendt i højere grad til on-line applikationer. Årsagen er, at de gammeldags film er blevet erstattet af digitale sensorer, således at det digitale røntgenbillede kan opnås i realtid og derved tillade momentan digital billedanalyse. Når billedanalysen kombineres med en hurtig og logisk programstruktur kan resultater i nær realtid sendes til en PLC, som kan styre signalgivning til sorteringsenheder tilkoblet produktionslinjen. Sorterer minkpelse InnospeXion har udviklet en ganske unik røntgenteknologi der er kendetegnet ved en ekstrem høj hastighed. Billedopsamlingen foregår med en udlæsning af 300 billeder i sekundet, ved en opløsning ned til 0.1 mm. Samtidigt er teknikken ekstremt følsom, hvilket sikrer at man opnår en meget høj kontrast selv for materialer der er meget ens. Teknologien har vist sin styrke i adskillige sammenhæng – for eksempel i forhold til klassifikation af minkpelse, hvor det er længden af hårene og tætheden af ulden der afgør værdien af skindet og derved er centrale sorteringsparametre. 10 mio. chokolader I forhold til høj-hastigheds og høj-volumen produktion, er antallet af produkter per tidsenhed en meget stor udfordring. En af de mere krævende opgaver har været et inspektionssystem til en udenlandsk kunde der producerer minichokolader. Produktionen foregår med 22.5 forme i minuttet, hver form indeholdende 432 chokolader, fordelt over en bredde på 900 mm. Problemet i fremstillingsprocessen er overvågningen og kontrollen af at alle chokolader er ens, uden defekter, og uden fremmedlegemer. Udfordringen er, at der over Af Jørgen Rheinlænder, Direktør, InnospeXion ApS en bredde er 36 chokolader og at der i løbet af en produktionsdag passerer cirka 10 millioner chokolader. Kun 40 millisekunder Der er kun ca. 40 millisekunder fra en chokolade ”række” til næste, og for hver række er der altså 36 linjer. Det giver en stor udfordring når en enkelt chokolade skal frasorteres i forskellige kategorier, fordi tidsstyringer er afgørende. Derfor anvendes en meget styret programopbygning der tillader at der hele tiden kan holdes styr på hvor den enkelte chokolade tidsmæssigt befinder sig. Sorteringen af den aktuelle chokolade sendes for hver enkelt linje til en central PLC, der justerer den tidsmæssige placering og sender et signal til luft-baserede sorteringsmekanismer med en indlagt forsinkelse. På den vis kan produkterne i nær realtid sorteres i forskellige kvalitetsgrader, og betydningsfulde defekter, såsom kontaminering, kan effektivt håndteres. Verdensklasse røntgenbilleder Metode, og særligt håndteringen af et procesflow med en stor mængde i en høj hastighed, er særdeles relevant for andre høj-volumen produktionslinjer, for eksempel i forhold til farmaceutisk produktion (piller, blister pakninger m.v.) og råmaterialer til fødevare forarbejdning og andet. For at det overhovedet skal give mening, skal røntgenteknologien give billeder i den absolutte verdensklasse. InnospeXion er en dansk vækstvirksomhed, der producerer verdens eneste lav-energi røntgensystem til kontinuert, on-line produktions automation. Se mere på www.innospexion.dk Røntgenteknologi er i de senere år blevet anvendt i højere grad til on-line applikationer. Årsagen er, at de gammeldags film er blevet erstattet af digitale sensorer, således at det digitale røntgenbillede kan opnås i realtid og derved tillade momentan digital billedanalyse Afsender: DI ITEK / Dansk Automationsselskab – Hannemanns Alle 25 – 2300 Københanvn S DAu bladet støttes af følgende sponsorer: Har I lyst til at være med til at sponsorere DAu Bladet? Så send logo i en højopløselig fil til [email protected]. Det koster 4.000 kr. + moms per fire DAu blade. Bliv medlem eller abonnent Stor virksomhed (flere end 20 ansatte) Lille virksomhed (20 ansatte eller færre) DAu-medlem Kontingent 8.500 kr. 3.400 kr. Konferencegebyr* 1.900 kr. 1.900 kr. Abonnement 8.500 kr. 3.400 kr. Konferencegebyr* 2.200 kr. 2.200 kr. DAu-abonnent * for andre er konferencegebyret 3.900 kr. Se mere om DAu på hjemmesiden