한외여과 무결성 테스트

자동화된 테스트 및 제어

한외여과 시스템 또는 막여과는 오늘날 급수 시설은 물론 산업 수처리 분야에서도 찾을 수 있습니다. 압력 유지 테스트는 필터 무결성을 테스트하기 위한 검증된 방법입니다. 여과액의 오염을 방지하기 위해서는 정기적으로 테스트를 수행하는 것이 중요합니다. 이 테스트에서는 개별 멤브레인 모듈에 제어된 압축공기가 2 - 3분간 분사되고 압력 강하가 측정됩니다. 압력 강하가 설정값에서 벗어나면 멤브레인에 누출이 있는 것입니다.

무결성 테스트는 이제 압력 유지 테스트 자체만큼 검증된 방식으로 자동화할 수 있습니다. 이를 위한 핵심은 Festo CPX/MPA 시스템으로, 이는 통합형 공압 시스템이 있는 원격 I/O 역할을 수행합니다. 이러한 방식으로 직접 압축공기 포트가 있는 아날로그 입력 카드를 통해 공기 라인의 압력을 기록할 수 있습니다. 이를 통해 정확한 누출 테스트를 수행할 수 있습니다.

CPX/MPA는 현장에 직접 설치되며, 표준 필드버스 프로토콜을 이용하여 중앙 컨트롤러에 손쉽게 연결할 수 있습니다. 또한, 대부분의 배선 작업을 할 필요가 없어집니다. 오작동 및 조작으로부터 압력 컨트롤러가 보호되며, 원격 액세스 방식으로도 지속적인 공정 모니터링이 가능합니다.

이어지는 내용은 수동 또는 반자동 테스트와 비교했을 때의 장점에 대한 설명입니다. 여기에서 Festo 솔루션으로 직접 이동할 수도 있습니다.

필터 무결성 테스트 효율성 비교

수동 프로세스의 단점

압력 유지 테스트는 대부분 수동으로 수행됩니다. 이것이 기존의 솔루션이며, 모든 밸브는 직접 열고 닫아야 합니다. 적용되는 압력도 수동으로 설정해야 합니다. 기록, 평가 및 모니터링 또한 수동으로 수행됩니다. 그러나 이 방법에는 큰 단점이 있습니다. 사람의 노력 외에도 번거로운 데이터 수집이 필요합니다. 또한 이 프로세스는 오류가 발생하기 쉽고, 제어 시스템에 통합하기가 어렵습니다.

임시 솔루션으로서의 반자동 프로세스

일부 수처리 시스템은 이미 반자동화되어 있습니다. 이 경우 압력 유지 테스트의 여러 단계를 더 이상 수동으로 시작하고 수행할 필요가 없습니다. 압력값은 PLC를 통해 자동으로 측정됩니다. 그러나 대부분 압력 설정 및 제어는 여전히 수동으로 처리해야 합니다.

자동화된 솔루션의 장점

Festo가 CPX/MPA와 함께 제공 가능한 정도의 완전 자동화 솔루션은 필드 장치를 I/O 카드에 연결함으로써 PLC 레벨에 쉽게 통합됩니다. 즉, 전체 프로세스 단계가 자동화되어 있습니다. 압력 제어 및 측정은 통합 기능을 통해 현장에서 직접 수행됩니다.

Festo의 통합 솔루션 CPX/MPA

Festo는 한외여과 시스템을 위한 솔루션을 제공하고 있으며, 이는 압력 유지 테스트를 I/O 시스템의 기능으로 통합합니다. 이 솔루션은 바로 통합형 공압 시스템(MPA)이 있는 모듈식 전기 터미널(CPX)인 CPX/MPA입니다. 이 콤팩트 시스템은 분산식으로 시스템에 직접 설치되며 표준 필드버스 프로토콜을 수신하므로 상위 중앙 컨트롤러에 쉽게 통합할 수 있습니다. 또는 CPX/MPA에 통합 가능한 CEC 제어 모듈을 통해 로컬 자율 PLC 컨트롤러를 분산식으로 매핑할 수도 있습니다. 어떤 경우에도 배선을 위한 수고가 최소화됩니다. 이 시스템은 원격 액세스를 통해서도 지속적인 프로세스 모니터링을 보장하고 오작동 및 조작으로부터 압력 컨트롤러를 보호합니다.

압력 조회는 직접 압축공기 포트를 통해 공기 라인의 압력을 측정하는 데 사용하는 아날로그 입력 카드 CPX-4AE-P-xx를 통해 수행됩니다. PLC에 정의된 설정은 CPX/MPA에 통합된 비례 압력 제어 밸브 VPPM에 의해 직접 구현됩니다. 따라서 현장에서 별도의 제어 밸브나 압력 센서가 필요하지 않습니다. 원수가 공압 시스템으로 유입되는 것을 방지하는 솔레노이드 차단 밸브도 CPX의 통합형 디지털 출력 카드를 통해 제어할 수 있습니다.

CPX/MPA는 차단 공정 밸브용 파일럿 밸브, 제어 공정 밸브용 아날로그 출력 카드, 공정 밸브 위치 피드백을 위한 디지털 입력 카드 또는 프로세스 센서용 아날로그 입력 카드와 같은 시스템의 다른 기능도 수행할 수 있습니다.

CPX/MPA를 이용한 자동화의 장점

Festo는 하나의 I/O 시스템에 전기 및 공압 시스템을 결합함으로써, 지속적인 한외여과 무결성 테스트를 위한 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있습니다. 수처리 시스템의 운영자와 설계자 모두 다음과 같은 이점을 동일하게 누릴 수 있습니다.

통합: 백플레인 버스를 통해 압력 제어 밸브, 압력 조회 및 디지털 출력이 직접 연결되므로 배선을 위한 수고가 최소화됩니다. 호스 및 전기 신호 케이블은 차단 밸브에만 필요합니다.
안전: 압력 레벨이 PLC를 통해 정의됩니다. 따라서 수동 압력 설정과 비교했을 때, 시스템 작업자의 과실로 인한 오작동으로부터 시스템이 보호된다는 장점이 있습니다. 폐쇄형 제어 캐비닛에 CPX/MPA를 설치하면 안전성이 더욱 향상됩니다.
효율성: 올바른 압력 설정을 최적으로 재현할 수 있습니다.
모니터링: 터미널을 통해 개별 멤브레인 모듈의 압력을 쉽게 조회할 수 있습니다.
자율성: 분산형 PLC 기능인 CEC는 필드버스 오류 발생 시에도 안정적으로 작동하는 자율 시스템을 구축합니다.
관리: 데이터 수집 및 평가는 단순히 상위 PLC에서, 또는 CDPX의 Festo SCADA를 통해 분산식으로 수행됩니다. 이는 인터넷 또는 휴대폰 네트워크를 통한 원격 액세스에도 적용됩니다.

또한, 앞서 언급된 것처럼 CPX/MPA는 추가 솔루션을 통합하는 것도 가능합니다.