1. No category

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