Çok Kademeli ve Esnek Su Arıtma için Modüler Otomasyon
Proses endüstrilerinde gittikçe artan sayıda üreticinin düzenlenmesine ihtiyaç duyduğu pazar talepleri arasında, değişen su tüketimi ve su kaynaklarının hızla kirlenmesi bulunuyor. Bu talebe yanıt, " Lego ®” prensibine dayanan tesisler kurmaktır.
Kullanıcılar bu tesislerde, ihtiyaçları doğrultusunda, modüller ekleyebilir veya bu modülleri devre dışı bırakabilir. Bu işlem sadece modüler otomasyonla yapılabilir. Festo’nun otomasyon platformu CPX, bu konseptin merkezi unsuru olup "büyütmek yerine sayısını artırmak” temasını yansıtıyor.
Büyütmek yerine sayısını artırmak: Modüler otomasyonla, tesisler bireysel ihtiyaçlar doğrultusunda genişletilebilir veya değiştirilebilir.
Yukarıdaki şekil, pompa ünitesinden, filtre modülü ünitesine ve CIP ünitesine kadar farklı ünite seçeneklerini göstermektedir.
Esnek ve modüler üretim tesisleri, otonom akıllı ünitelere ihtiyaç duyar.
Bu, proses endüstrisi ile üretim endüstrisi dünyalarının, dördüncü sanayi devrimi olan Endüstri 4.0’a yaklaşımlarında buluştukları yerdir.
Sayısallaştırma ve ağ oluşturma, saha düzeyinde otomatik modüllerin bir ana kontrol sistemine basit ve güvenilir şekilde bağlanmasını ve aynı zamanda bunlar arasındaki haberleşmeyi sağlar.
Tıpkı * Lego ® tuğlalarının birleşerek katı, ama yine de esnek bir yapı oluşturması gibi.
Çözüm Olarak Endüstri 4.0
"Endüstri 4.0” modelinde ifade edildiği gibi, her zamankinden daha değişken olan pazarda, proses endüstrisinin rekabet gücünü koruması için esnek üretim süreçlerine ihtiyacı vardır.
Bunun için ön şart, yüksek düzeyde bir ağ iletişimi ile kendini yapılandıran ve kendi kendini düzenleyen, esnek su arıtma sistemleridir. Tesisteki bölümlerin, prosesilişkili ve işlevsel birimlere sahip sistemler için akla uygun bir adımdır.
Örnek: İçecek Üretimi
Fabrikanın yerine bağlı olarak ham suyun kirlenme durumu değişebilir. Bu yüzden, yüksek kalitede su elde etmek için birkaç farklı arıtma adımı gereklidir. Bunlar, kum filtreleri, iyon değiştiriciler, ultrafiltrasyon veya ters ozmoz sistemleri ve bir pompa istasyonu gibi çeşitli alt sistemlerin kombine kullanımıyla elde edilebilir.
Tüketim malları piyasasında son ürünün satış hacmi ciddi ölçüde yükselip azaldığından, ürünün ve proses suyunun tüketim miktarları
da dalgalanma göstermektedir.
Bu nedenle, modüler otomasyona dayalı esnek su arıtma gittikçe daha çok önem kazanmaktadır.
Modüler ve Akıllı
Her bir modül, kendi prosesini gerçekleştirmek için ihtiyaç duyduğu tüm otomasyon fonksiyonlarını içerecektir.
Otomasyon fonksiyonları aynı zamanda bir merkezi kontrol sistemi tarafından da sağlanabilir.
Son derece esnek bu üniteler, su talebinin düşük olduğu, günde 1.000 m³ arıtılmış su gereken durumlar için uygun, tamamen taşınabilen filtre üniteleridir.
Taşınabilir filtre sistemleriyle, su üretimi çok hızlı bir şekilde başlatılabilir.
Bununla birlikte, bir ana kontrol sistemi, bireysel modüllerin kolay değiştirilmesini gerektiren modüler tesisler için tasarlanmamıştır.
Diğer yandan, prosesle ilişkili modüller, küçük, uyarlanabilir ve bağımsız bir otomasyon sistemine ihtiyaç duyar.
Bireysel modüllere merkezi olmayan akıllı çözümler uygularken, uygulama yazılımını yeniden programlamak veya yeniden yapılandırmak gerekmez.
Modüller, üretim prosesi için en az çabayla genel otomasyon çözümüne entegre edilebilir.
Bu da, birkaç otomatik modülün, tesisin otomasyon teknolojisini genişletmeye ihtiyaç duymaksızın tesise ilave edilmesine olanak sağlar. Festo Proses Otomasyonu Kilit Müşteri ve Endüstri Segmenti Yönetim Müdürü Dr. Eckhard Roos bu konuda şunları söylüyor:
Büyük ölçekli tesislere hemen gitmek zorunda kalmadan tesisleri genişletebilmek veya üzerlerinde değişiklik yapabilmek önemlidir. Başka bir ifadeyle, büyütmek yerine sayısını artırmak”.
CPX Otomasyon Platformu
Festo CPX otomasyon platformu, modüler otomasyon sisteminin merkezi bir unsuru olarak ideal olduğunu bir kez daha kanıtladı.
Bu platform, sadece IP65/67 özellikteki pnömatik ekipmanları kabul etmekle kalmıyor, aynı zamanda modüler temelde basınç izleme ve sıcaklık ölçümü amacıyla birçok sensör için farklı kontrolörleri ve uzaktan erişim IO larını da kabul ediyor.
Örneğin, su arıtma tesisinde, uygulamaya bağlı olarak farklı konfigürasyonlarda üniteler oluşturulabilir. Tamamen taşınabilir bu filtre sistemleri, özellikle su talebinin düşük olduğu, 1000 m3 su arıtılması gereken durumlarda ilgili çekicidir. Taşınabilir filtre sistemleriyle, su üretimi çok hızlı bir şekilde başlatılabilir.
Ünite Seçenekleri
Örneğin; pompa üniteleri daha basit yapılarıyla CPX/ MPA’nın pnömatik kısmında sadece birkaç valf dilimine ihtiyaç duyarken, filtre modülü üniteleri, basınç izleme için analog giriş ve çıkışlara ihtiyaç duyar.
Temizlik maddeleri için ve temizleme çözeltilerinin karıştırılması için tesis kısımları ve konteynırlar içeren bir CIP ünitesi gibi daha karmaşık modüller, sıcaklık ölçümü için analog girişler veya oransal teknoloji için bir kontrolör gibi, CPX/MPA üzerinde ilave otomasyon modüllerine ihtiyaç duyarlar.
Bu üniteler bağımsız bir şekilde çalışmalı ve son derece güvenilir olmalıdır. Tüm sistemi yöneten bir ana kontrolörle sürekli olarak haberleşirler. Ünitelerin başka bir avantajı da, kablo döşeme ve kablolama için maliyetlerin nispeten düşük olmasıdır.
Mühendislik için Avantajları
Modüler otomasyonun avantajları sadece bunlar değildir. Komple bir proses endüstri tesisi için modüller kullanmak, mühendislik sürecini daha hızlı ve daha düşük maliyetli hale getirir.
Bu sayede sadece ilgili otomasyon modüllerini yönetim sistemine bağlamak yeterli olup, komple tesisi genişleterek tüm otomasyon konseptini değiştirmeye gerek kalmaz. Bu da, otomasyon piramidinin çeşitli düzeyleri arasında kesintisiz haberleşme sağlar.
OEM’ler için, modüler konsept aynı zamanda düşük hacimlerde uniform modüller üretmenin ve hatta stok için üniteler üretmenin mümkün olduğu anlamına gelir. Sonuç olarak, üretim ve montajda maliyetleri düşürebilirler.
Aynı zamanda, üreticilerin teslimat yeteneğinin artırılması, son kullanıcılarının yeni ürünlerin doğru üretim miktarlarıyla kendi pazarlarına daha çabuk ulaşmalarına imkan verir. Otomasyon uzmanı Roos bu konuda şunları söylüyor:
"Eğer mobil terminaller yoluyla proses endüstri tesislerini işletmede de başarılı olabilirsek, bu Endüstri 4.0’ doğrultusunda ilave bir adım olacaktır."
Festo San. ve Tic. A.Ş.
