Мониторинг на захранващ хидравличен агрегат на диагностичен стенд за хидравлика
Хидравличният агрегат е централният компонент на хидравличния тестов стенд. Сензорите за налягане се квалифицират на диагностичен стенд за изпитване на хидравлично импулсно налягане посредством тест за „ускорен живот”.
Повреда на съоръжението ще увеличи времето за разработка, тъй като тестовете няма да могат да бъдат извършени по план. Освен това доставката на определени типове сензори за налягане ще бъде ограничена през това време, тъй като тестовете, необходими за гарантиране на серийното качество, няма да могат да бъдат извършени. Това от своя страна би имало пряко въздействие върху продажбите в тази продуктова група и би компрометирало наличността на продукта.
Началната ситуация
Съществуващият захранващ хидравличен агрегат вече е оборудван със сензори (датчици за температура, налягане и ниво). Тази информация се използва за управление на системата и за спиране на машината в случай на нарушаване на ограниченията. Силовият агрегат разполага с два резервоара за охлаждане на хидравличното масло.
Друга особеност на енергоблока са двете резервни помпи, които са идентични по конструкция. В съществуващи системи с две резервни помпи е от решаващо значение да се осигури еднакво използване на помпите, за да се увеличат общите им работни часове и да се избегне повреда на една от помпите (като блокирали лагери) поради прекомерно време на престой.
Цел на проекта
Цялостен мониторинг на състоянието на хидравличния захранващ агрегат
Целта е да се следи износването на хидравличната система и времето на работа на помпите с цел тяхното оптимизиране. Нарушенията на ограниченията трябва да бъдат открити рано чрез автоматизирано управление на алармата.
Внедряване
Сигналите на съществуващите сензори в системата се улавят чрез Y-път/преоборудване. Инсталирани са два варианта:
Резервоар
- Паралелно извеждане на сигнала 0 – 10 V на двата температурни сензора чрез DP1222
- Докосване на IO-Link сигнала на двата сензора за ниво чрез E43406 IO-Link сплитер за данни
Другите сензори бяха инсталирани и настроени съгласно съответните инструкции за експлоатация.
Помпа
- Индуктивен IO-Link сензор с монитор за скорост
- Сензори за вибрации с IO-Link
Обратна линия
- Температурен кабелен сензор със сензор, закрепен с болт
- IO-Link температурен щепсел (електроника за оценка за температурни сензори PT100/PT1000 )
moneo RTM е инсталиран централно на сървър. С помощта на IO-Link мастер, стойностите на сензора се изпращат към moneo RTM за визуализация и оценка.
Резултатът
Цялостен мониторинг на състоянието на хидравличен агрегат с moneo RTM
Чрез преоборудване (улавяне на сензорни стойности от контролера) и допълнителен запис на характеристични стойности на хидравличния агрегат могат да бъдат изпълнени всички изисквания на цялостно решение за мониторинг на състоянието.
- Постоянно отчитане на налягането в системата
- Постоянно следене на нивото в резервоарите
- Постоянно наблюдение на температурите в резервоарите
- Вибрационен мониторинг на помпите
- Изчисляване на работните часове на помпите
- Мониторинг на температурата на обратния поток
- Изчисляване на температурната разлика между връщащата линия и резервоарите
- Откриване на износване в хидравличната система
- Оптимизирано използване на помпата
Структура на системата
- Сензор с болтове + щепсел за температура на възвратната линия
- Вибрационна сензорна помпа 2
- Индуктивен сензор + помпа за следене на скоростта 2
- Вибрационна сензорна помпа 1
- Индуктивен сензор + помпа за следене на скоростта 1
- Температура на резервоар 2 + конвертор 0...10 V
- Ниво на резервоар 2 + IO-Link сплитер
- Температура на резервоар 1 + конвертор 0...10 V
- Ниво на резервоар 1 + IO-Link сплитер
- IO-Link Мастър
Информационно табло
Информационното табло предоставя на потребителя преглед на текущите стойности на сензора в инсталацията. Следното информационно табло предоставя общ преглед на параметрите, свързани с процеса.
- Температура на възвратната линия
- Температура на резервоар 1
- Температурна разлика (възвратна линия - резервоар 1)
- Ниво на резервоар 1
- Системно налягане
- Ниво на резервоар 2
- Температура на резервоар 2
- Скоростна помпа 1
- Скоростна помпа 2
Отделни табла за управление предоставят повече информация, като например текущите характеристични стойности на помпата:
- Стойности на вибрациите на помпа 1 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Стойности на вибрациите на помпа 2 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Скоростна помпа 1
- Работни часове на помпа 1
- Температура на помпа 1
- Скоростна помпа 2
- Работни часове на помпа 1
- Температура на помпа 2
Анализ
Функцията за анализ позволява на потребителите достъп до съхранените хронологични данни на сензорите. Това опростява отстраняването на неизправности например. Различните стойности на сензора могат да бъдат прегледани и анализирани във времето.
Следният анализ ясно показва, че стойността на вибрациите (v-RMS) и температурата на хидравличното масло корелират. Например, стойността на вибрациите може да се използва като ранен индикатор за нарушение на границите на температурата на хидравличното масло.
- Син: Температура на възвратната линия
- Бял: Температура на резервоара
- Зелен: Стойност на вибрациите v-RMS
Статични прагове
Задават се статични прагове за различни технологични стойности на хидравличния агрегат. Ако стойността на процеса е надвишена или не е достигната, се създава билет в moneo, който може да бъде допълнително обработен чрез правила за обработка на билети.
- Горно прагово ниво за аларма
- Закъснение за праговото ниво за аларма
За хидравличния захранващ агрегат се използват следните стойности на процеса за наблюдение на граничните стойности:
- Ниво на резервоари 1 и 2
- Температура на резервоар 1
- Температура на възвратната линия
- Температура на помпи 1 и 2
- Стойности на вибрациите на помпи 1 и 2
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
С помощта на изчислени стойности и шаблони може да се генерира допълнителна информация от измерените стойности.
За записване на работните часове се използва шаблонът за брояч на работните часове. Докато скоростта на помпата е по-висока от 50 оборота в минута, броячът на времето остава активен.
- Наименование на изчислената стойност
- Задействане на брояча на работните часове
- Прагова стойност за тригера (пусковото устройство)
- Стойност на текущото време
Аналоговата стойност 0...10 V на температурния сензор трябва да бъде мащабирана до съответната температурна стойност (0 V = 0 °C и 10 V = 100 °C).
- Температурата като аналогова стойност на напрежението от сензор (0...10 V)
- Аналогова крайна точка (100 °C = 10 V)
- Аналогова начална точка (0 °C = 0 V)
- Аналогова стойност на обхвата на напрежението (10 V)
- Изчисляване на делта от крайна точка до начална точка (AEP – ASP = ∆A)
- Изчисляване на коефициента за ток към паскал (∆A / 10 V = коефициент)
- Умножение на стойността на тока (0...10 V) с коефициента
- Добавяне на аналоговата начална точка като отклонение
- Получена разлика между наляганията в паскали
Сензорът за ниво предава само измерената стойност без отклонение през интерфейса IO-Link. Това трябва да се добави към измерената стойност.
- Ниво на резервоара като необработена стойност
- Отместване до ниво
- Ниво с отместване
