moneo: IIoT-alusta
Käyttöesimerkkejä

Korkeapaineisen öljynsuodattimen valvonta paineantureiden laadunvalvontaan käytettävässä paineiskutestausjärjestelmässä

Tyyppitestissä paineanturit testataan hydraulisessa paineiskutestipenkissä "kiihdytetyn elinikätestin" avulla.

Paineiskutestijärjestelmän korkeapainesuodatin on virheettömän toiminnan kannalta olennainen komponentti. Jos hydrauliikkajärjestelmässä ilmenee yksittäisten komponenttien vaurioitumisesta johtuvan hiomapölyn lisääntymistä, suodatin tukkeutuu ennen, kuin suodattimen vaihtamiseksi suunnitellut kunnossapitotyöt ehditään toteuttaa.

Lähtötilanne

Hydraulisten korkeapainesuodattimien reaaliaikainen valvonta yli 400 bar paineessa ei ole normaalitilanne. Painesuodattimen vaihto suoritettiin tietyin väliajoin. Tässä tapauksessa hydraulisen mäntäpumpun vikaantuminen mahdollisti sirujen pääsyn hydrauliikkajärjestelmään. Ne kerääntyivät painesuodattimeen aiheuttaen murtumia itse suodatinelementtiin.

Suodattimen tietyin välein tapahtuvan seurannan avulla tätä ennalta arvaamatonta tapahtumaa ei voitu havaita ajoissa, mikä aiheutti koko paineiskutestipenkin vikaantumisen ja suuret korjauskustannukset.

Projektin tavoite

Kunnossapitovälien laajentaminen säännölliseksi toiminnaksi

Korkeapainesuodattimen tai suodatinelementin kunnonvalvonta. Tämä on järjestelmän eliniän, käyttöajan ja turvallisuuden kannalta olennainen tekijä.

Tarkoituksena on muuttaa kunnossapitostrategia painesuodatinelementin jaksottaisesta uusimisesta sen kuntoon perustuvaan uusimiseen.

Öljynsuodattimen etu- ja takapuolen välisen paine-eron kynnysarvovalvonnan sisältämän monitoroinnin ja visualisoinnin avulla saadaan hyvissä ajoin tietoa suodattimen vaihtotarpeesta.

Toteutus

Kaksi korkeapaineanturia, jotka eivät olleet käytössä ennen projektin alkua, asennetaan painesuodattimen etu- ja takapuolelle. Näiden kahden anturin analogiasignaalit muunnetaan IO-Link -muuntimen (DP1222) avulla ja siirretään IO-Link -masteriin, joka välittää ne edelleen moneoon.

Kynnysarvojen hallinta ja datan valvonta suoritetaan moneo RTM -sovelluksella.

Tämän käyttöesimerkin käyttöönoton aikana järjestelmässä havaittiin tekninen vika aivan liian suuren paine-eron ansiosta. Tämän seurauksena valmistaja korjasi vian.

Ilman liitäntää moneoon tämä ongelma olisi todennäköisesti jäänyt havaitsematta ja johtanut korkeapainemäntäpumpun eliniän lyhenemiseen tulevaisuudessa.

Tulos

moneo RTM -sovelluksella toteutettu kunnonvalvonta varmistaa korkeapainesuodatinjärjestelmän ja samalla koko tuotantoprosessin toimivuuden. Havaitsematta jääneistä vaurioista aiheutuvat lisäkustannukset vältetään.

Datan kerääminen öljynsuodattimesta (suodattaminen etu- ja takapuolelta), sen visualisointi ja kynnysarvojen valvonta mahdollistavat öljynsuodattimen mittaavan kunnossapidon. Likaantuminen tunnistetaan välittömästi ja siitä prosessille ja koneelle aiheutuvat suuret lisäkustannukset voidaan siten välttää.

Järjestelmärakenne

Paineanturi suodattimen etupuolella, analogialähtö 0...10V
Paineanturi suodattimen takapuolella, analogialähtö 0...10V
Y-liitäntäkaapeli - EVC433
Muunnin 0…10V –> IO-Link - DP1222
IO-Link -master - AL1352

Kojelauta

Katso yhteenveto moneo-kojelaudalta.

Kojelaudalta käyttäjä saa yhteenvedon paineesta suodattimen etu- ja takapuolella sekä niiden perusteella lasketusta paine-erosta. Suodattimen tilan havaitsemiseksi nopeasti se voidaan visualisoida liikennevaloindikaattorilla. Paine-eron esiasetetut kynnysarvot indikoidaan siten punaisella, keltaisella ja vihreällä värillä.

Laskettu paine-ero (bar)
Laskettu paine suodattimen etupuolella (bar)
Suodattimen etupuolella olevan paineanturin lähtöjännite (V)
Liikennevalonäyttö, suodattimen tila
Suodattimen käyttötuntilaskuri
Laskettu paine suodattimen takapuolella (bar)
Suodattimen takapuolella olevan paineanturin lähtöjännite (V)

Analyysi

Analyysiä voidaan käyttää muidenkin yksityiskohtien tarkasteluun. Kuvaruutukaappaus esittää 3 kuukauden aikana kerättyjä paine- ja jännitearvoja. Kuten kuvasta näkyy, paine-ero kasvaa ajan kuluessa. Koska suodatin tukkeutuu ajan mittaan, tämä oli odotettavissa.

Sininen = suodattimen etupuolella olevan paineanturin analogiasignaali
Valkoinen = suodattimen takapuolella olevan paineanturin analogiasignaali
Violetti = laskettu paine-ero

Asetukset + säännöt: Hallinnoi kynnysarvoja

Staattiset kynnysarvot

Tämä moneo RTM -sovelluksen toiminto mahdollistaa yksilöllisen kynnysarvon määrittelyn kullekin prosessiarvolle. Tässä sovelluksessa kynnysrvot on asetettu siten, että kunnossapitohenkilökuntaa informoidaan hyvissä ajoin etukäteen suodattimen vaihtotarpeesta.

Erityisesti koneen käynnistyksen aikana saattaa esiintyä hetkellisesti suurempia painevaihteluita; näiden vaikutus voidaan ehkäistä viiveiden avulla. Tämä tarkoittaa, että hetkellisiä raja-arvon ylityksiä ei huomioida, vaan järjestelmä reagoi vasta, jos paine-ero ylittyy määrätyn ajan X.

Ylempi hälytysraja
Viiveaika hälytysrajalle
Ylempi varoitusraja
Viiveaika varoitusrajalle

Tiketin käsittelysäännöt

Tikettien käsittelysääntövelhon avulla on helppo määritellä varoitusten ja hälytysten yhteydessä suoritettavat toimenpiteet.

Seuraavassa tapauksessa tiketti lähetetään SFI-liitännän kautta SAP -järjestelmään (PM-järjestelmä).

Paine-eron kynnysarvojen ylityksen yhteydessä luodaan SAP-järjestelmässä SFI-liitännän kautta kunnossapitotilaus rinnakkain moneossa luotavan viestin kanssa. Järjestelmästä vastuussa oleva henkilö voi vaihtaa kyseessä olevan suodattimen ja raportoida sitten suodattimen vaihto SAP-järjestelmässä. Tämä sulkee myös automaattisesti kynnysarvon ylitysviestin moneossa.

Määrittelee, mitä sääntöä sovelletaan
Kynnysarvojen (4) ja datalähteiden (5) määrittely
Määrittelee varoitusten tai hälytysten kiireellisyyden
Asiaankuuluvien raja-arvojen määrittely
Vastaavien datalähteiden määrittely

Calculated values (Lasketut arvot)

Laskutoimitus: paine suodattimen etupuolella

Paine suodattimen etupuolella (bar) = analoginen jännitesignaali * 100

Suodattimen etupuolella olevan paineanturin analoginen jännitesignaali (0...10V)
Vakio "100" jännitteen muuttamiseksi painearvoksi (0...10 V = 0...1000 bar)
Jännitearvon (0...10V) ja muunnoskertoimen (100) tulo
Tulos painearvo suodattimen etupuolella (bar)

Laskekutoimitus: paine suodattimen takapuolella

Paine suodattimen takapuolella (bar) = analoginen jännitesignaali * 100

Suodattimen takapuolella olevan paineanturin analoginen jännitesignaali (0...10V)
Vakio "100" jännitteen muuttamiseksi painearvoksi (0...10 V = 0...1000 bar)
Jännitearvon (0...10V) ja muunnoskertoimen (100) tulo
Tulos painearvo suodattimen takapuolella (bar)

Paine-eron laskeminen

Paine-ero [∆P] = paine suodattimen etupuolella - paine suodattimen takapuolella

Laskettu painearvo suodattimen etupuolella
Laskettu painearvo suodattimen takapuolella
Toimintolohko (function block) "Absolute difference" laskee absoluuttisen paine-eron
Tulos paine-ero (bar)

Käyttötuntilaskuri

Antureiden prosessiarvojen lisäksi moneo rekisteröi myös korkeapainesuodattimen käyttötunnit. Tämä toiminto voidaan toteuttaa nopeasti ja helposti mallin “Operating hours counter” (käyttötuntilaskuri) avulla.

Tätä tarkoitusta varten tarvitaan datalähde ②, joka kuvaa toimintatilaa. Seuraavassa esimerkissä käytetään suodattimen etupuolella olevan paineanturin lähtöjännitettä ja seuraavaa kynnysarvoa ③: