Sửa Cảm Biến Lưu Lượng ABB COPA-XF DF23_B Mất Tín Hiệu  Trong  Dây Chuyền Chế Biến Sữa

ABB Copa-XF DF23_B là dòng cảm biến lưu lượng điện từ (Electromagnetic Flowmeter) được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống chiết rót thực phẩm và đồ uống. Trên dây chuyền sản xuất sữa, thiết bị thực hiện chức năng đo lưu lượng và phản hồi tín hiệu xung (Pulse Output) cho PLC để tính toán chính xác lượng sản phẩm được chiết vào từng chai hoặc từng hộp.

Mỗi xung phát ra từ cảm biến tương ứng với một thể tích lưu chất xác định. PLC liên tục đếm số lượng xung này để điều khiển van chiết đóng mở đúng thời điểm. Vì vậy, chỉ cần tín hiệu xung bị mất hoặc sai lệch, toàn bộ quá trình định lượng có thể bị ảnh hưởng.

Đặc biệt đối với ngành sữa, nơi yêu cầu độ chính xác và tính đồng nhất của sản phẩm rất cao, các lỗi liên quan đến tín hiệu lưu lượng luôn được bộ phận bảo trì ưu tiên xử lý ngay khi phát sinh.

Đặc điểm của model DF23_B

• Thiết kế compact, tích hợp cảm biến và bộ xử lý tín hiệu trên cùng một thân thiết bị.

• Lớp lót PFA đáp ứng yêu cầu vệ sinh thực phẩm và chịu được hóa chất CIP/SIP.

• Chịu nhiệt độ lưu chất lên đến 130°C.

• Độ chính xác phụ thuộc trực tiếp vào các tham số hiệu chuẩn gốc Cs (Span) và Cz (Zero).

Hiện trạng lỗi mất tín hiệu xung 

Thiết bị được gửi đến Tự Động Hóa Vĩnh Lộc trong tình trạng PLC không nhận được tín hiệu xung từ cảm biến. Hệ thống chiết rót vẫn hoạt động nhưng không thể tính toán chính xác lượng sản phẩm thực tế đi qua đường ống.

Qua kiểm tra ban đầu, phần cảm biến đo và điện cực vẫn hoạt động bình thường. Nguyên nhân được xác định nằm ở khối xử lý tín hiệu bên trong board mạch chính.

Đây là dạng sự cố thường gặp trên các lưu lượng kế điện từ vận hành liên tục trong môi trường công nghiệp, đặc biệt tại các dây chuyền có quy trình vệ sinh CIP .

Nguyên nhân hư hỏng do tác động của môi trường CIP nhiệt độ cao

Mặc dù được thiết kế cho ngành thực phẩm, các thiết bị điện tử vẫn chịu ảnh hưởng đáng kể khi làm việc nhiều năm trong môi trường có chu kỳ CIP/SIP liên tục.

Qua quá trình phân tích, nhóm kỹ thuật ghi nhận các nguyên nhân chính gồm: 
Lão hóa linh kiện điện tử: Các tụ điện trong tầng nguồn và tầng xử lý tín hiệu hoạt động lâu năm dưới tác động của nhiệt độ cao bắt đầu suy giảm dung lượng, làm mất ổn định hoạt động của mạch điện.

Sai lệch tín hiệu xử lý: Các IC khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier) bị trôi điểm làm việc theo thời gian, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng tín hiệu xung đầu ra.

Xâm nhập hơi ẩm: Quá trình SIP liên tục tạo ra các chu kỳ nóng – lạnh lặp đi lặp lại. Khi gioăng làm kín bắt đầu lão hóa, hơi ẩm có thể xâm nhập vào khoang điện tử, gây oxy hóa linh kiện và ăn mòn các đường mạch tín hiệu
.Vì sao nhiều nhà máy lựa chọn phục hồi thay vì thay thế thiết bị mới?

ABB Copa-XF DF23_B hiện thuộc nhóm thiết bị đã ngừng sản xuất. Việc thay thế bằng một model mới thường phát sinh nhiều vấn đề hơn so với dự kiến ban đầu.

Khác biệt về cơ khí

Các dòng cảm biến thế hệ mới có chiều dài lắp đặt khác nhau, yêu cầu cải tạo lại đường ống hoặc gia công thêm phụ kiện kết nối.

Can thiệp vào hệ thống điều khiển

PLC đang sử dụng hệ số xung và dữ liệu hiệu chuẩn được xây dựng từ thiết bị cũ. Việc thay thế cảm biến mới đòi hỏi phải kiểm tra và hiệu chỉnh lại toàn bộ chương trình điều khiển liên quan.

Rủi ro ảnh hưởng dây chuyền

Chỉ một thay đổi nhỏ về hệ số xung hoặc tham số đo lường cũng có thể làm sai lệch kết quả chiết rót và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Vì vậy, đối với nhiều nhà máy, phục hồi thiết bị gốc vẫn là giải pháp kinh tế và an toàn hơn.

Quy trình phục hồi tập trung vào việc bảo toàn dữ liệu hiệu chuẩn gốc

Mục tiêu của quá trình sửa chữa không chỉ là khôi phục hoạt động của bo mạch mà còn phải duy trì chính xác các tham số hiệu chuẩn ban đầu của nhà sản xuất.

Các bước thực hiện gồm:

• Vệ sinh toàn bộ bo mạch bằng dung dịch chuyên dụng.

• Loại bỏ các dấu hiệu oxy hóa và hơi ẩm tồn dư.

• Thay thế các tụ điện và linh kiện bán dẫn suy hao.

• Phục hồi tầng xử lý tín hiệu Analog.

• Kiểm tra toàn bộ đường tín hiệu đầu vào và đầu ra.

Sau khi hoàn tất sửa chữa phần cứng, thiết bị được hiệu chuẩn lại bằng Flow Simulator nhằm xác nhận chính xác các giá trị Cs (Span) và Cz (Zero).

Đồng thời, dạng xung đầu ra cũng được đo kiểm bằng Oscilloscope nhằm đánh giá độ ổn định tín hiệu trước khi bàn giao.

Kết quả sau sửa chữa

Sau khi hoàn tất quá trình phục hồi:

• Tín hiệu xung đầu ra ổn định.

• PLC nhận tín hiệu liên tục và chính xác.

• Hệ thống chiết rót hoạt động bình thường.

• Sai lệch thể tích nằm trong giới hạn cho phép của dây chuyền.

Toàn bộ quá trình kiểm tra, sửa chữa và hiệu chuẩn được hoàn thành trong thời gian ngắn, giúp nhà máy hạn chế tối đa thời gian dừng sản xuất.