- moneo: Платформа на IIoT
- Примери на употреба
Откриване на работното състояние на компресор въз основа на консумацията на ток
Откриване на работните часове на компресора въз основа на работното състояние.
Правилното функциониране на компресора е от съществено значение за производствените процеси. Наличието на компресор има огромно влияние върху много свързани с производството системи и процеси.
Важни ключови цифри за това се предоставят чрез откриване на действителните работни часове на компресора чрез консумацията на енергия.
По правило поддръжката се извършва на редовни интервали. По този начин продължителната повреда се открива твърде късно и води до непланирани престои и високи разходи за ремонт.
Начална ситуация
Няма нужда от поддръжка на компресора
Досега работните часове се отчитаха само чрез скоростта на въртене на задвижването на компресора, а не чрез действителното му използване.
Компресорите могат да работят в различни работни състояния. Поради разликите в натоварването, отделните компоненти на компресора са подложени на различни нива на натоварване във времето. В режим NO-LOAD (режим на празен ход) компресорът е в покой и не се износва.
Работните часове на компресора в момента се отчитат само чрез скоростта на задвижващия двигател. Този метод не може да направи разлика между NO-LOAD и LOAD.
Поради това не е възможно да се открият работните часове за работен диапазон по отношение на NO-LOAD / LOAD.
Поддръжката беше планирана на редовни интервали, независимо от това колко действително е била използвана системата през този период.
Цел на проекта
Откриване на текущото потребление на компресора и по-нататъшна обработка в Moneo като основа за поддръжка, базирана на нуждите
Целта е да се организира поддръжка, базирана на нуждите, чрез събиране на данни.
Стойността на потреблението на ток се измерва с преобразувател на ток. Освен това трябва да се определят, визуализират различните работни диапазони на компресора и да се изчислят съответните времена. Откриват се срокът на експлоатация и свързаното с този срок износване.
Внедряване
Moneo RTM е инсталиран централно на сървър. IO-Link Мастър са свързани към сървъра чрез вътрешна VLAN.
ifm предлага широка гама компоненти за автоматизация. Токовият преобразувател ZJF055 и системата за оценка и показване за аналогови сигнали DP2200 бяха избрани за това приложение.
Токовият преобразувател се използва за една фаза от трифазните захранващи линии към компресора. Измерената стойност на преобразувателя е достъпна като 4...20mA аналогов сигнал на изходния сигнал. Тази стойност се преобразува от 4...20 mA в IO-Link сигнал чрез DP2200. Трябва да се има предвид, че вътрешният товар на DP2200 е активиран.
Данните се предоставят на moneo RTM чрез IO-Link мастер от серията AL1352.
За да се получат полезни стойности на процеса, измерената стойност на преобразувателя на ток трябва да се преобразува в действителната стойност на тока (4 mA ≙ 0 A, 20 mA ≙ 50 A) на преобразувателя. Това става в moneo RTM чрез функцията „Изчислени стойности“.
При анализа изчислената текуща стойност след това се използва за разпознаване на съответния работен диапазон на компресора.
| Работен диапазон | Консумация на ток A |
|---|---|
| Изкл. | <1 |
| На празен ход | 1– 40 |
| Товар | 40 |
Резултат
Организация на поддръжка, базирана на нуждите
Чрез откриване на консумирания ток е възможно да се определи текущият работен диапазон. Това позволява да се отчитат работните часове в съответния работен диапазон на компресора. Въз основа на тези данни може да се планира поддръжката на компресора, базирана на нуждите.
Оценка на използването на капацитета на инсталацията
Освен това може да се изчисли информация за използването на капацитета на инсталацията.
Ако производственото предприятие се разширява, тази стойност може да се използва, например, за да се определи дали капацитетът на съществуващия компресор или компресори все още е достатъчен.
Също така е възможно да се оцени наличният капацитет на сгъстен въздух по отношение на възможните икономии на енергия при използване на различни агрегатни модули.
Структура на системата
- Конвертор на ток
- Преобразувател на сигнал за аналогов 4..20 mA към IO-Link (DP2200)
- IO-Link Мастър
Информационно табло
Получаване на голямата картина на таблото за управление на moneo .
Информационното табло предоставя на потребителя изглед на съответните технологични стойности за това съоръжение.
- Брояч на работните часове ИЗКЛ. (OFF)
- Брояч на работните часове НА ПРАЗЕН ХОД (NO LOAD)
- Брояч на работните часове НАТОВАРВАНЕ (LOAD)
- Съотношение на времето на празен ход към общото време на работа
- Съотношение С НАТОВАРВАНЕ (LOAD) към общото време на работа
Анализ
Функцията за анализ може да се използва за достъп до исторически данни и сравняване на различни стойности на процеса. На диаграмата е показана типична характерна крива:
- OFF (a) - LOAD (b) - NO-LOAD (c)
Може да се види, че скоростта (виолетова) е една и съща за С НАТОВАРВАНЕ (LOAD) и НА ПРАЗЕН ХОД (NO-LOAD). Консумацията на ток (синьо) и преобразуваната по този начин енергийна работа обаче се различават значително в двата работни диапазона.
- Скоростта достига максимална стойност, консумация на ток за диапазон ИЗКЛЮЧЕН (OFF) и НА ПРАЗЕН ХОД (NO-LOAD)
- Консумация на ток в диапазона НАТОВАРВАНЕ (LOAD)
Настройки и правила: Управление на праговите нива
Статични прагове
Работните часове на отделните работни състояния могат да се наблюдават статично. Например, съответните билети могат да бъдат генерирани след определен брой часове в диапазона на натоварване или определен брой часове от общото време на изпълнение. За тази цел са налични билети за предупреждение и аларма, които могат да се използват за навременно планиране.
- Предупреждение след достигане на 950 работни часа в диапазон на натоварване
- Аларма след достигане на 1000 работни часа в диапазон на натоварване
Правилата за обработка на билети
Тази функция може да се използва за лесно дефиниране какво трябва да се случи след задействане на предупреждение или аларма, напр.:
- Известие по имейл
- SAP интегриране
Изчислени стойности
Функцията “Изчислени стойности” се използва за по-нататъшна обработка на технологичните данни.
Преобразуване от аналогова стойност в текуща стойност
В този случай на използване аналоговият токов сигнал, предоставен от сензора, се преобразува в стойността на тока, протичащ през проводника, в единица ампер.
Ток на двигателя = (AIN - 4) * ((AEP - ASP)/16)
Dataflow Modeler
- Аналогова текуща стойност на преобразувателя на ток (4...20 mA)
- Аналогова начална точка 0...4 mA.
- Аналогова крайна точка 0...4 mA. 50...20 mA.
- Размах на токовата аналогова стойност (20 mA - 4 mA = 16 mA)
- Изместване на аналоговата стойност (4...20 mA до 0...16 mA)
- Изчисляване на делта от начална точка до крайна точка (AEP – ASP = ∆A)
- Изчисляване на коефициента за ток към паскал (∆A / 16 mA = коефициент)
- Умножение на стойността на тока (0...16 mA) с коефициент
- Закръгляне на резултата до един знак след десетичната запетая
- Резултат от протичането на ток в A
Изчисляване на работните часове
Стойностите на текущата консумация на съответните работни диапазони, определени чрез функцията за анализ, могат да се използват за създаване на различни броячи на работни часове. Те изчисляват времето, прекарано в съответното работно състояние.
- Минимална консумация на ток за работния диапазон в A
- Консумация на ток в A
- Максимална консумация на ток за работния диапазон в A
- Сравнение на консумацията на ток с минималната консумация на ток
- Сравнение на консумацията на ток с максималната консумация на ток
- Логическа връзка (И) на максимална и минимална консумация на ток
- Брояч на време
- Извеждане на времето в h
Определяне на общото време на изпълнение
Общото време на работа на компресора (ИЗКЛЮЧЕН + ПРАЗЕН ХОД + ТОВАР) може да се определи чрез просто добавяне на съответните броячи на работни часове.
Общо време = Off + No-Load + Load (Изкл. + Празен ход + Товар)
- Броячът на работните часове ИЗКЛ. в h (ч)
- Броячът на работните часове НА ПРАЗЕН ХОД. в h (ч)
- Броячът на работните часове ТОВАР. в h (ч)
- Добавяне на работни часове НА ПРАЗЕН ХОД (NO-LOAD) + ТОВАР (LOAD) в h (ч)
- Резултатът от ПРАЗЕН ХОД + ТОВАР (NO-LOAD + LOAD) е добавен с ИЗКЛЮЧЕНИ (OFF) работни часове в h (ч)
- Закръгляне на резултата до един знак след десетичната запетая
- Общо изходно време на работа в h
Коефициентно изчисляване на отделните работни състояния
При следващо изчисление часовете на съответните работни диапазони се задават спрямо общото време.
Това осигурява добър общ преглед на използването на компресора.
- Работни часове LOAD (ТОВАР)
- Общо време на работа на компресора
- Константа 100%
- Съотношение на работните часове LOAD (ТОВАР) към общото време на работа
- Съотношение, умножено по 100%
- Изходен коефициент в проценти
