在線分析儀表的智能化清洗系統(tǒng)

梅特勒-托利多ISM智能電極管理系統(tǒng)以及自動化清洗/校準(zhǔn)系統(tǒng)，助力智能化工廠發(fā)展——智能化分析儀表和自動化清洗系統(tǒng)，能夠?qū)崟r診斷在線分析儀表的狀態(tài)并按需進(jìn)行必要的清洗和校準(zhǔn)工作，大大提高在線分析儀表的測量可靠性、減少維護(hù)工作量，實現(xiàn)智能化管理。

過程分析技術(shù)（PAT）正在改變工藝開發(fā)、放大生產(chǎn)與制造。它可以在生產(chǎn)過程中及時測量起始物料、過程物料以及工藝的關(guān)鍵質(zhì)量與性能特征，并設(shè)計、分析與控制生產(chǎn)加工過程，以確保生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量。

精確的在線分析數(shù)據(jù)是實現(xiàn)自動化控制的關(guān)鍵，但高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及高鹽/固含量等苛刻的過程條件會加速傳感器的老化甚至損壞，導(dǎo)致測量誤差增大甚至出現(xiàn)錯誤讀數(shù)，對生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量和整體生產(chǎn)效率都產(chǎn)生巨大負(fù)面影響。定期對傳感器進(jìn)行維護(hù)以提供準(zhǔn)確可靠測量值，是必不可少的。但是在惡劣的應(yīng)用環(huán)境中，傳感器污染幾率很高，定期手動清潔傳感器對維護(hù)團(tuán)隊來說也是一項令人痛苦且工作量大的任務(wù)。而且在如今愈來愈烈的競爭形勢下，傳感器的維護(hù)和更換預(yù)算越來越緊縮。對于許多工廠管理者來說，希望可以通過自動化來解決這些難題。

智能化信息：遠(yuǎn)程了解系統(tǒng)實時狀況

“智能工業(yè)”被認(rèn)為是第四次工業(yè)革命，德國政府在2011年提出了一套指導(dǎo)方針，旨在促進(jìn)工業(yè)制造領(lǐng)域的計算機(jī)化，如今被稱為工業(yè)4.0。隨著HART和現(xiàn)場總線協(xié)議的引入，現(xiàn)場設(shè)備的大量數(shù)據(jù)信息可以與DCS和SCADA系統(tǒng)并行地傳送到同一個平臺上。不過這些數(shù)據(jù)需要專門的資產(chǎn)管理平臺來收集、組織和呈現(xiàn)信息，使其易于理解和決策。

梅特勒-托利多數(shù)字分析傳感器將工業(yè)4.0的概念融入ISM（智能傳感器管理）技術(shù)，如圖1所示。不僅可以提供精確的測量值，還能通過訪問配置、調(diào)試、參數(shù)分配、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和預(yù)測性診斷等信息，計算出重要的診斷值。工作人員甚至可以遠(yuǎn)程訪問這些數(shù)據(jù)，滿足了減少技術(shù)人員進(jìn)入危險區(qū)域執(zhí)行非關(guān)鍵日常任務(wù)的需求。

圖1 ISM智能儀表診斷信息

診斷信息比如:

?動態(tài)使用壽命指示器（DLI）表示可以放心使用的剩余天數(shù)。

?維護(hù)需求（TTM）指示傳感器多少天后需要維護(hù)。

?自適應(yīng)校準(zhǔn)計時器（ACT）可以計算傳感器需要校準(zhǔn)的剩余天數(shù)。

梅特勒-托利多變送器可以通過HART、PROFIBUS、FOUNDATION Fieldbus和Profinet等通信協(xié)議將ISM智能診斷信息無縫連接到控制系統(tǒng)，在中控室對現(xiàn)場分析儀表的“健康”狀況了如指掌，更好地規(guī)劃日常工作計劃。

自動化維護(hù)系統(tǒng)：提高安全降低成本

節(jié)省使用和維護(hù)成本

人工手動清潔傳感器可能要花費30 min以上，既昂貴又耗時。智能分析儀表和自動清洗系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測傳感器的性能狀態(tài)，將這些監(jiān)測信息實時反饋給變送器或DCS，可根據(jù)維護(hù)需求（TTM）或定時器自動啟動清潔/校準(zhǔn)功能，確保傳感器時刻處于良好工作狀態(tài)，并確保可靠測量；及時有效的傳感器清洗避免了有害物質(zhì)對電極的過度損害，延長了設(shè)備使用壽命，如圖2所示。

圖2 自動清洗系統(tǒng)EC200e工作流程圖

梅特勒-托利多自動清潔系統(tǒng)可通過傳感器的清潔和維護(hù)自動化，將人工成本降至最低，并大大延長傳感器的使用壽命。根據(jù)當(dāng)?shù)貏趧恿Τ杀竞褪謩忧逑磦鞲衅鞯念l次，通常來說7~12個月即可收回自動清洗系統(tǒng)的投資，如圖3所示。

圖3 投資回報計算的典型實例：7～12個月的時間內(nèi)就可以收回自動清洗系統(tǒng)成本

功能強(qiáng)大的梅特勒-托利多自動清洗系統(tǒng)如圖4所示，可根據(jù)您的工藝特點要求，選擇不同功能的自動清洗系統(tǒng)：

圖4 自動清洗系統(tǒng)EC200e和EC400X

?清洗方式：水洗、試劑清洗、空氣吹掃。

?清洗觸發(fā)方式：手動、定時、ISM智能診斷信息、DCS遠(yuǎn)程控制。

?校準(zhǔn)功能：自動兩點校準(zhǔn)。

?測量參數(shù)：pH、溶氧、電導(dǎo)率、濁度。

提高安全性

在惡劣的應(yīng)用環(huán)境中，手動清潔在線傳感器會對操作員的安全性造成風(fēng)險，例如接觸危險設(shè)備和腐蝕性的清潔介質(zhì)。配備伸縮式護(hù)套的傳感器自動清洗系統(tǒng)，可以最大程度地提高操作員的安全性。伸縮式護(hù)套以及內(nèi)部的清洗腔可以使傳感器自動伸縮，無需中斷過程。梅特勒-托利多伸縮式護(hù)套如InTrac?781采用人性化設(shè)計如圖5所示，可以在任何時候更換傳感器，而不會影響操作員的安全使用。此外，可通過傳感器自動清洗系統(tǒng)同時觸發(fā)傳感器縮回清洗腔然后進(jìn)行清洗。護(hù)套采用了獨特的Tri-LockTM安全系統(tǒng)，可以在運行、傳感器清潔或更換期間防止工藝介質(zhì)泄漏。這兩個功能大大保證了操作員的安全性。

圖5 伸縮式護(hù)套InTrac781

結(jié)束語

工業(yè)4.0是現(xiàn)代化智能化工廠發(fā)展的驅(qū)動力，梅特勒-托利多ISM智能電極管理系統(tǒng)以及自動化清洗/校準(zhǔn)系統(tǒng)是智能化工廠的關(guān)鍵組成，能夠解決傳統(tǒng)分析儀表常見的使用、維護(hù)成本高等難題，助力智能化工廠發(fā)展。 ●