灌封厂的液位监测和补料控制
使用moneo RTM进行液位数据可视化和分析并控制内部物流过程
树脂和固化剂共同构成浇筑树脂；这是传感器生产中的重要组件。使用这些材料进行灌封有助于防止电子器件受到冲击、振动和潮湿影响。
桶内树脂和固化剂的可用性对于维持生产过程中产品的质量和可靠性至关重要。因此，需要对树脂和固化剂桶的液位进行监测。此外，还需对内部补料的物流过程进行自动化。
最初情况
到目前为止，一直由工厂内部的控制系统来监测含有不同成分的桶的液位，并通过信号灯来指示桶的更换。工厂的补料需求必须向中央仓库发送电子邮件来主动提出。没有自动补料控制功能。
另一个问题是某些材料供应过早，导致材料的使用超过最佳使用期限。
此外，树脂和固化剂必须在使用前适应生产环境。尤其在较冷的月份，如果没有足够的时间来适应环境温度，材料的临时交付使用会导致各种问题。
项目目标
现在，目标是在工厂建立按需供应原材料的机制。这包括对桶进行液位监测。另外，针对原材料的补给，还要引入自动化订购流程，以确保在使用点始终有原材料可用。
实施
moneo RTM软件安装在服务器上。IO-Link主站通过公司IT网络内的内部VLAN连接至服务器。液位传感器通过IO-Link连接至主站。
液位传感器在工厂安装完成后，将当前液位数据发送到工厂控制系统。为了确保该应用的实施不影响原有的工厂控制系统，使用了Y形链路。
moneo RTM通过SFI接口连接至SAP MM模块*和SAP PM模块**。将预设的警报/事件发送到SAP。根据实际过程不同，将在SAP MM或PM模块中进行进一步处理。
如果液位触发阈值警报，将启动数千米外中央仓库的订购申请过程。材料补充完成后，此时液位传感器显示桶已再次加满材料。这一功能被称为SFI补料控制。
*SAP MM模块 = 材料管理模块，用于计划和控制公司内的材料流
**SAP PM模块 = 工厂维护模块，用于管理公司内的所有维护和服务订单
结果
- 基于时间维护和内部物流流程控制的优化
- 通过SFI接口连接至SAP系统
- 通过SFI补料控制，在SAP中自动进行原材料订购
- 通过捕获传感器数值并利用moneo软件，可以记录并清晰显示关于液位的详细信息
- 通过统一的警报管理，快速响应过程参数的变化
- 通过自动化补料过程按需加注介质
- 识别高于和低于阈值的情况
- 通过确保机器可用性和提高工艺过程质量来优化工厂利用率
- 通过使用数据建模（计算值功能），将传感器数值转换为过程相关信息
系统结构
应用中共使用了两个分别配有一个液位传感器的桶。因此，组件3和4各需要两个。
控制面板
控制面板可方便用户浏览的相关过程值。
- 当前储罐液位（单位为mm）
- 用于液位警告和警报的交通灯显示器
- 当前储罐液位（单位为升）
分析
利用分析功能，可以查看历史记录中的消耗量，从而可以得出关于工厂产能利用率的结论。另外，还可以估计桶的使用寿命。这一信息有助于内部物流持续优化材料的供应。
票据处理规则
针对两个液位传感器分别定义了警告和警报上限和下限值。这些数值基于维护经验确定。
- 警告上限 = 更换桶后重置所有票据
- 警告下限 = 重新订购并为工厂提供新桶
- 警报下限 = 更换工厂的桶
管理票据处理规则
利用票据处理规则向导，可以轻松定义发生警告和警报时需执行的动作。
在以下案例中，票据处理通过连接至SAP MM和PM模块的SFI接口来执行。若液位降到低于阈值，SFI接口会同时将阈值超出信息传输给SAP MM或PM模块以及moneo。在这种情况下，补料控制过程会自动触发。
将moneo连接至SAP系统
- SAP/SFI服务器的地址
- SAP SFI服务器的端口
- SAP/SFI用户
- SAP/SFI用户密码
票据处理规则的配置
- 定义使用哪种规则
- 定义阈值（4）和数据源（5）
- 定义警告或警报的紧急程度
- 定义相关的阈值
- 定义相应的数据源
SAP系统中的消息
SAP MM模块中的材料文档
SAP PM模块中的维护订单
SFI补料控制
SFI补料控制用于自动申请和提供耗材。若液位低于桶的预定义警告下限，moneo中会创建警告票据。该票据将根据设置的票据处理规则转发给SAP系统。在本案例中，即SAP MM模块。同时，还会自动生成文档，要求立即提供所需材料。
该文档在中央仓库进行处理，相应的材料正是从这里运输到提货点。若现在液位低于警报下限，工厂负责人可以立即用已装满材料的桶更换空桶。为了确保桶更换的正确检测，同样对桶的警告上限进行监测。若液位高于警告上限，则moneo和SAP MM模块将关闭最初的液位低于警告下限的票据。
为了防止在桶更换或开展其他维护工作期间出现超出阈值问题，使用光电传感器监测两个桶后面的门的关闭状态。若门打开，则只要门保持打开，就会覆盖传感器的过程值。这通过数据流模型功能实现。
- 警告上限
- 警告下限
- 警报下限
- 桶已满
- 桶的内容物在生产过程中被消耗
- 液位达到警告下限值
- moneo中生成票据，并通过SFI接口从SAP系统发送。同时，解决上一次桶更换期间高于警高上限的票据
- SAP系统申请新材料，并在ifm中央仓库生成票据
- 新材料由ifm物流服务运输至提货点
- 液位达到警报下限
- moneo生成票据，并通过SAP PM模块向工厂负责人通知桶更换需求
- 使用提供的已装满材料的桶更换空桶
- 更换桶时，液位达到警告上限
- 当达到警高上限时，关闭液位低于警告下限的票据
计算值
以下是根据液位额外计算出的数值。
当前储罐液位（单位为升）
由于储桶的占地面积已知，可以利用公式占地面积 x 液位轻松计算出加注量。
- 当前储罐液位（单位为mm）
- 用于转换数据源单位的因子（这里为1 = mm）
- 储罐底面积（mm²）
- 用于转化输出单位的因子（这里为1,000,000 = L）
- 将单位转换为mm
- 将底面积（mm²）乘以液位（mm），得到体积（mm³）
- 将输出单位从mm³转换为L（dm³）
- 得到体积值（L）
门打开时忽略过程值
下文所述的数据流模型用于门监测，以降低铸造树脂桶更换或开展维护工作期间无意触发阈值导致的错误订购风险：
- 当前储罐液位（单位为mm，输入值）
- 忽略输出值对应的固定常数
- 用于激活忽略的触发输入
- 功能块双精度型转换为布尔型将数字值转换为布尔值：真 =1 / 假 = 0
- 一旦触发输入为假 = 0，将输出功能块信号开关输入A；或者，一旦触发输入为真 = 1，将输出输入B
- 结果（输出值）
