W przemyśle materiałów sypkich rzeczywistość jest prosta i brutalna: pył jest wszędzie. Unosi się nad przenośnikami taśmowymi, wiruje w czasie napełniania silosów i osiada na każdej powierzchni instalacji. Do tego dochodzą wibracje, zmienne warunki procesu i dynamiczny transport materiałów. W takim środowisku aparatura pomiarowa musi spełniać jeden podstawowy warunek – działać niezawodnie. Nie w laboratorium, nie w katalogu, ale na realnej instalacji.
Bartosz Fras
Właśnie z myślą o takich aplikacjach powstała nowa generacja radarowych przetworników poziomu Micropilot FMR20B oraz Micropilot FMR30B firmy Endress+Hauser. To urządzenia zaprojektowane w duchu nowoczesnej automatyki przemysłowej: maksymalna niezawodność pomiaru, pełna transparentność danych i prostota obsługi.
Brzmi jak marketingowy slogan? W praktyce oznacza bardzo konkretną zmianę w sposobie zarządzania instalacją.
Radar 80 GHz – precyzja w świecie materiałów sypkich
Pomiar poziomu radarowy polega na emisji mikrofal i analizie czasu powrotu sygnału odbitego od powierzchni medium. Omawiane modele charakteryzują się zakresem pomiarowym do 30 metrów, co w pełni pokrywa typowe aplikacje magazynowania materiałów sypkich w silosach i zasobnikach procesowych. W technologii 80 GHz wiązka pomiarowa jest wyjątkowo wąska i skoncentrowana.
Co to oznacza w praktyce?
Radar nie „widzi” wszystkiego w zbiorniku – widzi dokładnie to, co powinien. Stożki usypowe, konstrukcje wsporcze czy drabiny w silosach przestają być źródłem zakłóceń pomiarowych. Zabudowane w urządzeniu algorytmy pozwalają także na „nauczenie” radaru, na jakie echa zwracać uwagę, a jakie wynikają z odbić sygnału od wewnętrznych elementów konstrukcyjnych zbiornika, nagrzewnic czy innych zamontowanych czujników.
W efekcie pomiar poziomu pozostaje stabilny nawet w trudnych warunkach procesowych:
- podczas pneumatycznego napełniania silosów
- przy intensywnym zapyleniu
- przy zmiennym kącie usypu materiału
W przemyśle kruszywowym czy cementowym to różnica między sygnałem, który „tańczy” w systemie sterowania, a danymi, na których można oprzeć produkcję.
Silosy, bunkry i magazyny – radar w naturalnym środowisku
Nowa generacja radarów znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie materiał sypki jest magazynowany lub transportowany. W cementowniach radar monitoruje poziom w silosach mączki surowcowej, klinkieru czy cementu. Stabilny pomiar umożliwia lepsze planowanie transportu pneumatycznego oraz optymalizację pracy młynów i instalacji magazynowych. W zakładach przeróbki kruszyw radary pracują w zbiornikach buforowych piasku i kruszywa. Wykorzystywane są także do pomiaru pryzm materiałów magazynowanych na terenie otwartym. Radar pozwala kontrolować pracę mobilnego przenośnika taśmowego, transportującego materiał po instalacji sortowania. Informacja o poziomie materiału pozwala synchronizować pracę przesiewaczy, kruszarek i przenośników. W kopalniach odkrywkowych urządzenia radarowe monitorują zasobniki materiałów przed transportem lub dalszym przerobem. To klasyczny przykład sytuacji, w której jeden stabilny pomiar potrafi uspokoić cały fragment procesu technologicznego.
Uruchomienie i obsługa bez frustracji
Historia automatyki przemysłowej zna wiele urządzeń, które działały świetnie… po kilku godzinach konfiguracji i wertowaniu instrukcji. Nowe radary z serii Micropilot wyznaczają nowy standard w tej kwestii. Uruchomienie wspomagane jest przez intuicyjne kreatory konfiguracji, które krok po kroku prowadzą użytkownika przez poszczególne parametry instalacji. W praktyce wygląda to tak: technik wprowadza podstawowe dane o zbiorniku i aplikacji, a urządzenie automatycznie optymalizuje ustawienia pomiarowe. W ten sam sposób uruchamiane są dodatkowe funkcjonalności jak na przykład monitoring tworzenia się osadów na antenie czy analiza zmian parametrów linii zasilającej. W przypadku prostych zastosowań, przygotowanie urządzenia do pracy może zająć mniej niż 3 minuty, nawet dla osoby nieznającej sprzętu i nie posiadającej specjalistycznej wiedzy serwisowej. Efekt? Mniej pracy przy urządzeniu, mniej błędów i szybki start instalacji. W świecie produkcji to bezcenny zasób – czas.
Aparatura, która sama mówi o swoim stanie
Nowoczesna aparatura pomiarowa powinna nie tylko mierzyć, ale także komunikować swoją kondycję. Dlatego radary Micropilot FMR20B i FMR30B wykorzystują diagnostykę Heartbeat Technology. System pozwala na bieżąco monitorować stan urządzenia oraz przeprowadzać jego weryfikację bez demontażu i bez zatrzymywania procesu. W praktyce oznacza to przejście z utrzymania reaktywnego do predykcyjnego. Urządzenie sygnalizuje potencjalne problemy zanim zdążą one wpłynąć na stabilność pomiaru lub produkcji. W środowisku instalacji pracujących 24 godziny na dobę to potężna przewaga operacyjna.
Bluetooth na szczycie silosu
Wyobraźmy sobie typową scenę z zakładu przeróbki kruszyw. Technik utrzymania ruchu stoi na platformie serwisowej kilkanaście metrów nad ziemią. Jeszcze kilka lat temu konfiguracja urządzenia oznaczała otwieranie obudowy i podłączanie interfejsu serwisowego. Dziś wystarczy smartfon. Radary oferują łączność Bluetooth, która umożliwia pełną konfigurację i diagnostykę z poziomu aplikacji mobilnej. Urządzenie można zidentyfikować funkcją „It’s me”, a następnie przejrzeć parametry pracy, zmienić ustawienia lub przeprowadzić diagnostykę. W świecie przemysłowym takie detale mają ogromne znaczenie – skracają czas pracy w terenie i zwiększają bezpieczeństwo personelu. W wielu wypadkach, nie jest już konieczne wspinanie się na silos, bowiem zasięg połączenia Bluetooth urządzenia może wynosić nawet 20 metrów.
Dane procesowe dostępne z każdego miejsca
Przemysł ciężki coraz mocniej wchodzi w erę cyfryzacji. Dane procesowe przestają być zamknięte w sterowniku – stają się elementem ekosystemu informacyjnego przedsiębiorstwa. Radary mogą być integrowane z rozwiązaniami cyfrowymi i platformą chmurową Netilion. Dostępne są także rozwiązania, jak przetwornik radarowy Micropilot FWR30, posiadające zasilanie bateryjne i zabudowaną kartę eSIM, co umożliwia pomiar i przesyłanie danych przy użyciu transmisji LTE lub GSM także z peryferyjnych lokalizacji lub zbiorników mobilnych z kruszywami, transportowanych bezpośrednio na place budowy. Dedykowane usługi chmurowe dopasowane są do potrzeb użytkownika. Co istotne, umożliwiają uzyskanie z urządzeń wielu dodatkowych informacji nie tylko o podstawowym mierzonym parametrze, ale także o statusie diagnostycznym i ewentualnych anomaliach procesu.
Oznacza to możliwość:
- monitorowania aparatury z dowolnej lokalizacji
- zdalnej diagnostyki urządzeń
- analizy danych procesowych w czasie rzeczywistym
- wsparcia serwisowego bez wizyty na instalacji
- zebranie danych z wielu rozproszonych lokalizacji w jednym miejscu
- łatwiejsze raportowanie i podgląd stanów magazynowych
Dla zakładów posiadających wiele instalacji – kopalni, zakładów przeróbczych czy terminali materiałów sypkich – to zupełnie nowy poziom zarządzania infrastrukturą.
Technologia, która pracuje w tle
Najlepsza aparatura pomiarowa to taka, o której operatorzy… zapominają. Radary Micropilot FMR20B i Micropilot FMR30B zostały zaprojektowane właśnie z taką filozofią. Połączenie technologii radarowej 80 GHz, diagnostyki Heartbeat, cyfrowej komunikacji oraz intuicyjnej obsługi sprawia, że urządzenia po prostu wykonują swoją pracę – dzień po dniu. W świecie materiałów sypkich, gdzie każdy kilogram surowca jest elementem złożonego łańcucha produkcji, stabilny pomiar poziomu staje się fundamentem efektywności całej instalacji.
A kiedy w powietrzu unosi się pył kruszywa lub klinkieru, radar wciąż widzi dokładnie to, co najważniejsze. Poziom procesu. I kierunek, w którym zmierza nowoczesna automatyka przemysłowa.
