Intelligent Sensor Management

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1 Intelligent Sensor Management Un nuovo concetto nelle misure analitiche in processo Other Countries / Areas English Search for... Go Home Products & Solutions Industries & Workplaces Services & Support About Us Contact Us Intelligent Sensor Management (ISM ) Competence Center Insights on ISM Technology In today s challenging environment for manufacturing industries to continuously improve efficiency and process safety, Process Analytics has become a key driver for operational excellence. Measurement equipment with ISM technology by METTLER TOLEDO can substantially reduce maintenance costs Intelligence starts and reduce unnecessary process downtimes. in the head Exchange sensors in the process before they fail with the Dynamic Lifetime Indicator (DLI): click here to see the animation. ISM Intelligent Sensor Management: One Step Ahead of Maintenance White Paper: Intelligent Sensor Management - Intelligence Starts in the Head Request more Information Get a Quote Key Applications Find out how ISM is implemented in industrial applications and discover the upside for your process. Application Note: Easy ISM Sensor Management in Breweries Application Note: Improve Your Pulp & Paper Process Further with ISM Technology Application Note: Optimized Control of Sour Water in Petrochemical Applications Application Note: Manage Your ISM Sensors in Pharma Applications White Paper: ISM and Process Automation - Together a Strong Team White Paper: Intelligent Sensor Management - Intelligence Starts in the Head Request more Information Get a Quote Key Product Solutions The latest series of digital sensors from METTLER TOLEDO feature Intelligent Sensor Management (ISM ) technology for easy maintenance and enhanced process safety. Digital ISM sensors provide the user with real-time sensor status data for continuous performance monitoring and early fault detection. W100 Cableless Solution for ISM Sensors - NEW InPro6870i (Optical Oxygen Measurement System) - NEW! M400 (Single-channel Version, ISM ability) - NEW M420 (2-wire Transmitter, for ph, O2) - NEW M700(X) ("Premium Line" - Simultaneous Measurement of ph, DO and Cond) Family Flyer: Intelligent Digital ph and Oxygen Systems - One Step Ahead of Maintenance Request more Information Get a Quote isense Asset Suite The isense software Suite for Asset management helps you to fully convert the benefits of the ISM technology into tangible improvements in plant performance. With isense, you can assess and record the status of each individual sensor and accurately calibrate each sensor on the bench. Datasheet: isense Asset Suite - Maximum Performance of ISM Sensors White Paper: Intelligent Sensor Management - Intelligence Starts in the Head Request more Information Get a Quote Login / Registration e le altre soluzioni dedicate all analitica di processo presso il nostro centro di competenza on-line. Troverete articoli, note applicative, documentazione tecnica e molto altro ancora. Intelligent Sensor Management / pro Per ulteriori informazioni Soluzioni intelligenti per l analitica di processo Mettler-Toledo S.p.A. Analitica di Processo Via Vialba 42 I Novate Milanese Telefono Documento soggetto a modifiche tecniche 07/2010 Mettler-Toledo AG Stampato in Svizzera.

2 L universo Intelligent Sensor Management Intelligente, predittivo, personalizzabile, adattivo Intelligent Sensor Management (ISM) è un innovativo concetto di misura analitica in processo che semplifica la gestione del sensore, migliora l affidabilità e riduce i costi di esercizio attraverso un approccio manutentivo all avanguardia. Predittivo n Evitate manutenzioni impreviste con Dynamic Lifetime Indicator (DLI), un esclusiva funzione di diagnosi predittiva in tempo reale. n Gestite il ciclo di vita dei vostri sensori con isense Asset Suite, un software di gestione del sensore basato su PC. n Ottimizzate il piano di manutenzione per ridurre i costi ed evitare fermi indesiderati. Intelligente n L universo ISM offre soluzioni analitiche esclusive, che spaziano da ph/orp ad ossigeno, da conducibilità ad ozono e TOC. n La tecnologia digitale mette a disposizione sensori pre-tarati, ne migliora le prestazioni analitiche ed il controllo diagnostico. n Un insieme di soluzioni uniche nel loro genere consente di ottimizzare la manutenzione lungo tutto il ciclo di vita del sensore. E questo è solo l inizio. Personalizzabile ISM offre soluzioni su misura per ciascun settore industriale. n Nel settore farmaceutico e delle biotecnologie la taratura accurata e la completa documentazione elettronica offrono piena tracciabilità. n Nell industria chimicha e petrolchimicha la pre-taratura in laboratorio e la gestione ottimizzata della manutenzione migliorano l affidabilità dei processi e riducono i costi di manutenzione. n Nell industria alimentare i sensori ottici di ossigeno disciolto offrono misure più affidabili e necessitano di minore manutenzione. Adattivo n ISM consente una perfetta integrazione delle informazioni diagnostiche nei sistemi di controllo dei processi tramite trasmettitori Profibus PA e Foundation Fieldbus o Ethernet. n Grazie al basso assorimento di corrente sono possibili installazioni senza filo e collegamenti temporanei via Bluetooth. n L integrazione via cavo ai sistemi analogici di controllo offre una soluzione efficace sia in termini di manutenzione, grazie ad ISM ed isense, sia in termini di diagnostica locale. 2 3

3 Intelligente Soluzioni tecnologiche intelligenti per un analitica di processo avanzata L universo delle soluzioni ISM si basa su tre pilastri: tecnologia di misura intelligente integrata nel sensore, capacità diagnostiche in tempo reale ed elevata flessibilità del punto di misura. Davvero intelligente, predittivo ed adattivo. Intelligente: tecnologia di misura digitale integrata nel sensore Installazione Plug and Measure n Messa in servizio senza errori n Riconoscimento del sensore, configurazione rapida Costi di installazione più bassi n Bus digitale standard a 1 filo n Cavo coassiale semplice per un cablaggio senza problemi Possibile comunicazione senza fili n Accesso temporaneo via Bluetooth n Collegamento senza cavo con durata della batteria fino a 6 mesi Misure affidabili n La comunicazione digitale garantisce una maggiore stabilità del segnale n I dispositivi elettronici di misura consentono maggiore accuratezza Ampia scelta di parametri n ph/orp, temperatura n Ossigeno amperometrico ed ottico n Conducibilità n Torbidità n TOC (a breve) n Ozono (a breve) Predittivo: algoritmi di diagnostica in tempo reale nel sensore Diagnostica in linea n Informazioni dinamiche tipo GPS per la manutenzione predittiva, grazie a Dynamic Lifetime Indicator (DLI) n Monitoraggio in tempo reale dello stato di usura del sensore n Cronologia delle tarature isense Asset Suite n Integrazione diretta USB n Registratore dati ph Strumenti di manutenzione n Simulatori e strumenti di manutenzione n Sistema di taratura da banco Adattivo: massima flessibilità attraverso la tecnologia digitale del sensore Trasmettitori evoluti n Multiparametri n Singolo/doppio canale n Modalità mista analogica/digitale n Possibile esecuzione a 2-fili n Trasmissione dal campo ma Fieldbus n Dati diagnostici inviati ai sistemi di controllo via Foundation Fieldbus / Profibus n Compatibilità Ethernet con iconverter (a breve) 4 5

4 Algoritmi di diagnostica intelligente Prevedete la durata della vita del sensore, evitate interruzioni dei processi DLI I prodotti ISM possiedono caratteristiche innovative, come gli algoritmi di diagnostica intelligente, predittiva e in tempo reale: evitate interruzioni impreviste dei processi o operazioni di manutenzione non necessarie e migliorate l affidabilità e la produttività dei processi. Manutenzione predittiva Informazioni diagnostiche intelligenti vengono calcolate nel sensore e mostrate sul trasmettitore per avvisare se il sensore ha bisogno di manutenzione o deve essere sostituito: non ci saranno più fermi provocati dalla rottura del sensore! Remaining Vita utile lifetime rimanente Stress in Stress nel process processo time Measurementdi Tempo misura Dynamic Lifetime Indicator Dynamic Lifetime Indicator (DLI) stima in tempo reale la vita utile rimanente del sensore. Un algoritmo unico utilizza valori di misura e taratura attuali e passati per calcolare il tempo di vita utile rimanente. ISM: una rivoluzione nella sicurezza dei processi e nella gestione della manutenzione ISM si basa sull integrazione di algoritmi diagnostici e di misura specifici per il sensore e l applicazione. Oltre a misure più accurate, ciò consente di effettuare elaborazioni diagnostiche in modo del tutto innovativo e in tempo reale mentre il sensore si trova in processo. Tutti i dati caratteristici della misura e delle condizioni del sensore vengono inseriti in algoritmi proprietari che forniscono informazioni di manutenzione predittiva. Ciò consente all utilizzatore di n evitare interruzioni impreviste del processo n stimare l accuratezza delle misure, prevedere gli errori e pianificare la manutenzione in modo più efficiente n passare ad una rivoluzionaria gestione della manutenzione, che ne ridurrà significativamente i costi. Days Giorni Diagnostica intelligente nella testa del sensore Stress Stress Intelligente A DLI Ad Dynamic Lifetime Indicator TTM Time to Maintenance Temporizzatore di taratura adattivo (ACT) In base a questo algoritmo, il sensore prevede quando sarà necessaria la prossima taratura. DLI Dynamic Lifetime Indicator TTM Intervallo di manutenzione (TTM) Time to Maintenance Il sensore indica anche quando sarà necessaria la prossima manutenzione. Contatore CIP/SIP I cicli CIP e SIP vengono interpretati con un algoritmo proprietario brevettato. Il vostro processo Informazioni in tempo reale sui parametri dal vostro processo, come ph, temperatura... Informazioni diagnostiche in tempo reale Elaborazione Cronologia delle tarature Un archivio completo è contenuto nel sensore e disponibile per la diagnostica. Indicatore di temperatura massima/ giorni operativi Informazioni sulla temperatura massima a cui il sensore è stato esposto e il numero di giorni operativi. 00/NN CIP CIP/SIP Counter Ot tim izz ate il ACT Adaptive Calibration Timer AC DLI Adaptive C Dynamic Lifetime Indicator TTM Time to Maintenance Max. C Days of o 00/NN M M CIP CIP Max. C Days of o Max. Tem 00/NN CIP/SIP Counter Max. Tem CIP/SIP Counter CAL CAL Calibration History Calibration History Max. C Days of operation MAX Max. Temperature/ODI CAL Calibration History vostr o ittiva d e r p processo g razie alla manutenzione 7

5 Predittivo isense Asset Suite Una rivoluzione nella gestione della manutenzione L esclusivo programma per PC isense consente la verifica e la taratura di sensori di ph ed ossigeno ISM digitali alle condizioni del laboratorio. Consente anche la gestione del ciclo di vita del parco installato a costi ridotti. Non sarà più necessario svolgere complicate operazioni di taratura o manutenzione in campo o in postazioni remote. Collegamento semplice con il computer Collegate semplicemente il vostro sensore ISM al computer tramite un cavo USB e seguite le istruzioni del software isense. Non è necessario alcun trasmettitore come interfaccia. In passato: taratura sul campo Ambiente di processo Oggi: taratura in laboratorio e trasferimento sul campo Ambiente del centro di manutenzione Manutenzione ottimizzata con isense isense Asset Suite rappresenta per l analitica di processo il passaggio ad un futuro in cui sarà più semplice controllare la vita dei sensori: dall installazione in processo alla decisione di scartare il sensore. Visualizzate le prestazioni del sensore isense vi consente di valutare in un attimo le condizioni dei vostri sensori ISM. Vengono fornite numerose informazioni: data dell ultima taratura, pendenza, punto zero, tempo di risposta, data di produzione, tempo di funzionamento, temperatura massima e vita utile residua. Supporto di taratura intuitivo Migliorate la vostra produttività semplificando la taratura dei sensori. L esperienza ha mostrato che è possibile ridurre drasticamente la durata e la frequenza delle tarature, con risparmi fino al 20 % e un ritorno in meno di 3 mesi! Documentazione elettronica completa e gestione utente Tutte le attività legate al sensore, come la taratura o la manutenzione, sono archiviate e possono essere documentate elettronicamente o in forma stampata. Un logbook elettronico di gestione utente consente di controllare e tracciare ogni attività, garantendo una documentazione completa del sensore per tutta la sua vita operativa. Esempio di flusso di lavoro per un sensore analogico: n Necessità di tarare i sensori alle condizioni di processo n Documentazione manuale n Impossibile creare scorte di sensori pre-tarati n Lunghe interruzioni del processo, taratura e manutenzione complicate e soggette ad errori sul campo n Rischio di possibili contaminazioni del processo n Nessuna gestione della vita del sensore Esempio di flusso di lavoro per un sensore ISM di ph: n Pre-taratura dei sensori con isense in laboratorio n Documentazione elettronica completa n Possibilità di tenere sensori pre-tarati di scorta n Manutenzione semplificata, prendendo i sensori dalla scorta ed installandoli direttamente in campo n Monitoraggio del ciclo di vita del sensore, attraverso la diagnostica prima dell uso e la disattivazione finale Gestite i vostri sensori ISM in tutto il ciclo di vita Un database SQL fornisce una visione completa di tutti i dati del sensore, consentendo di accedere ai dati memorizzati di qualsiasi strumento sia mai stato utilizzato nel processo. L esportazione illimitata di dati apre molte possibilità per ottimizzare il vostro processo e sistema di misurazione. Verifica e taratura di sensori ISM in laboratorio n Documentazione elettronica della vita del sensore n Esportati dei dati in formato.csv n Stampa dei protocolli n Gestione della vita del sensore n Disponibile per ph/orp, ossigeno amperometrico, ottico e in fase gas n Compatibile Windows 7, 32 bit e 64 bit n Logbook elettronico di gestione utente 8 9

6 Personalizzabile Soluzioni su misura per rispondere a esigenze specifiche ISM offre una gamma completa di soluzioni specifiche per le diverse applicazioni e caratteristiche diagnostiche utili per le necessità di qualunque settore. isense Asset Management offre tutto il supporto necessario alla manutenzione, dalla taratura alla diagnostica predittiva, dalla documentazione alla gestione del parco installato. Tutto completamente personalizzabile... Settore Biotecnologie Chimica Alimentare Raffinazione, petrolchimica Microelettronica Industria estrattiva /carta Energia Disponibile Diagnostica avanzata in tempo reale Specifico per il settore Contatore CIP / SIP Pretaratura/ Plug & Measure Documentazione elettronica e gestione utente Asset Management Integrazione PLC perfetta Settore farmaceutico L affidabilità dei processi e la conformità alle normative sono indicatori critici delle prestazioni di un impianto farmaceutico. L accuratezza del sensore dopo sterilizzazione e la diagnostica prima dell installazione sono importanti per evitare la perdita di prodotto e garantire una resa elevata. Con isense è possibile pre-tarare e fare una diagnosi accurata dei sensori per controllare se questi possono affrontare il successivo lotto di produzione. Inoltre è garantita la documentazione completa del ciclo di vita del sensore in conformità alle normative vigenti. Settore alimentare Nei processi igienici del settore alimentare la semplicità d uso, la sicurezza e l affidabilità dei processi stanno diventando sempre più importanti per controllare i costi. I sensori pre-tarati semplificano l installazione di una catena di misura. La diagnostica in tempo reale migliora l affidabilità dei processi, rende possibile una manutenzione rapida ed efficace ed aiuta ad evitare fermate impreviste. Settore chimico Oggi le prestazioni e l affidabilità di un impianto sono diventati un fattore chiave di successo. Ogni anno vengono persi più di 45 miliardi di dollari a causa di fermate impreviste e più del 60 % dei lavori di manutenzione non sono necessari. I sensori pre-tarati possono essere installati in campo con rapidità ed in sicurezza e la tecnologia digitale garantisce prestazioni immediate ed affidabili. Con i sensori intelligenti i costi di manutenzione sono notevolmente ridotti ed è possibile evitare fermate impreviste grazie alla manutenzione predittiva

7 Personalizzabile Storie di successo ISM dai clienti di tutti i settori ISM sta ottenendo ovunque un crescente successo in tutti i settori. I benefici per il cliente sono l affidabilità della misura digitale, la disponibilità di sensori pre-tarati e le informazioni predittive per la manutenzione. Affidabilità della misura e manutenzione predittiva migliorano la produzione di etanolo Quanto più critica è la misura di ph, tanto più accurato ed affidabile deve essere il sistema di misura ed affidabile. METTLER TOLEDO offre sensori intelligenti dalle elevate prestazioni analitiche e con funzionalità diagnostiche che predicono le esigenze di manutenzione: ecco perché un gruppo brasiliano ha scelto i sensori ISM per la riduzione dei costi di esercizio. Stralcio originale di una lettera del cliente: La combinazione di affidabilità del segnale, manutenzione predittiva ed accuratezza analitica del sensore di ph è quello che stavamo cercando. La nostra soddisfazione è tale che stiamo valutando di dotare di strumentazione ISM anche le nostre altre postazioni. Impianto di etanolo, Brasile La misura di ossigeno con tecnolgia ottica ISM ottimizza la manutenzione in un birrificio Durante l imbottigliamento è importante misurare in modo rapido ed accurato il contenuto di ossigeno disciolto nella birra. Il sistema ottico di misura InPro 6970i offre tempi di risposta rapidi, elevata accuratezza e manutenzione ridottissima. Queste caratteristiche si traducono in costi di produzione più bassi. Il trasmettitore M400 consente di ottenere in tempo reale molte informazioni sullo stato del sensore e di trasferirle al sistema di controllo del processo. Il monitoraggio continuo del sensore è supportato dalla funzione Dynamic Lifetime Indicator (DLI) e dal temporizzatore adattivo di taratura (ACT), che facilitano la pianificazione della manutenzione del sensore. Birrificio, Germania Basta con i problemi legati alla documentazione dei sistemi di misura nelle fermentazioni L inadeguatezza della documentazione ha creato notevoli problemi ad un produttore cinese di principi attivi farmaceutici. Durante i cicli di fermentazione i tecnici prestavano particolare attenzione ai livelli di ph ed ossigeno disciolto, data l influenza sulla resa. Tuttavia, l improprio utilizzo di questi sensori aveva ne compromesso l accuratezza. Il passaggio alla tecnologia ISM ha risolto il problema. isense Asset Suite ha reso disponibile un archivio centralizzato con l elenco di tutti i sensori ISM in uso e delle relative tarature. Grazie alla possibilità di avere documentazione completa, affidabile e facilmente accessibile i requisiti normativi sono rispettati senza difficoltà. Impianto farmaceutico, Cina. Tempi di fermata ridotti nella produzione di catalizzatori La Process Technologies Catalyst di Johnson Matthey, nel Regno Unito, voleva monitorare il ph nella produzione di uno dei suoi catalizzatori. Ad un certo punto di questo processo il campione è così denso da bloccare la giunzione di riferimento del sensore e portare ad un malfunzionamento. La scelta del sensore di ph InPro 4250 SG ha limitato l insorgenza del problema. Utilizzando le funzioni diagnostiche del trasmettitore M700 in combinazione con la tecnologia ISM gli operatori hanno potuto ottenere informazioni in tempo reale sulle condizioni del sensore. Ciò ha permesso di svolgere la manutenzione proattivamente, riducendo il numero di malfunzionamenti e contribuendo di conseguenza ad ottimizzare l efficienza. Impianto chimico, Regno Unito. 12

8 Adattivo Perfetta integrazione della diagnostica ISM nei sistemi di controllo Le soluzioni di integrazione dei sensori ISM via fieldbus, uscita analogica o Ethernet mettono a disposizione in tempo reale tutte le informazioni diagnostiche nel sistema di controllo: davvero adattivo. Diversamente dai tradizionali sensori analogici, i sensori digitali ISM permettono l integrazione flessibile di dati diagnostici nei PLC. La tecnologia del sensore completamente digitale consente anche installazioni temporanee e remote, oltre a soluzioni di integrazione diretta del sensore orientate al futuro per settori specifici. Integrazione Fieldbus tramite trasmettitori n Il trasmettitore M700 offre soluzioni Profibus PA e Foundation fieldbus n Integrazione diretta delle informazioni diagnostiche del sensore a livello PLS Convertitori per integrazione diretta n Cavi di conversione da ISM a analogico ma n Cavi di conversione da ISM ad ingresso analogico convenzionale nei sistemi di controllo dei bioreattori n La soluzione iconverter per l integrazione del sensore ISM tramite protocollo TCP / IP offre un accesso completo ai dati (a breve) Soluzioni senza cavo n Soluzione per l accesso temporaneo iro via Bluetooth n Connessione senza cavo per installazioni remote n Integrazione via Bluetooth in Wago PLC Integrazione via trasmettitore Integrazione diretta Convenzionale Fieldbus con ISM Convenzionale Installazione remota Ethernet * (senza cavo) Livello campo Livello di controllo * a breve L universo ISM offre una gamma completa di soluzioni per l integrazione in sistemi analogici oltre a sistemi Fieldbus pensati per il futuro. n Fieldbus offre l integrazione di dati ed informazioni diagnostiche nei sistemi di controllo n I sistemi di conversione dei segnali analogici consentono di estendere l utilizzo dello stesso sensore lungo tutto il processo di produzione n Le soluzioni di integrazione senza filo ed Ethernet aprono la strada all integrazione diretta delle informazioni in sistemi di controllo specifici per il settore, come ad esempio nelle biotecnologie. 15