L’installation centralisée d’aspiration d’un hall de production est équipée de plusieurs ventilateurs. La performance des ventilateurs est décisive pour la qualité de l’aspiration dans tout le hall de production.
Il y a différents processus de production qui nécessitent un système d’évacuation d’air. Ceci sert à l’aspiration des vapeurs de brasage et des vapeurs du marqueur laser tout en garantissant la disponibilité des machines et donc de l’ensemble du processus de fabrication. Il est donc indispensable d’organiser une maintenance en fonction des besoins.
Pour ce faire et en complément de la surveillance vibratoire déjà intégrée, les valeurs de courant des trois phases sont mesurées sur l’un des ventilateurs. La mesure de la différence de phase fournit des informations supplémentaires sur l’état de santé du moteur du ventilateur.
Une défaillance du compresseur sur cette installation a des conséquences importantes :
Dans le pire des cas, cela entraîne une défaillance totale de toute la zone de production.
La surveillance vibratoire du ventilateur, y compris la transmission des données obtenues à moneo, fournit déjà des informations permettant de détecter d’éventuels dommages.
Cependant, pour une évaluation détaillée, il manque les données supplémentaires tant sur l’état électrique du ventilateur que sur le variateur de fréquence en amont.
L’objectif est d’assurer une surveillance étendue du bon fonctionnement du ventilateur en se concentrant sur :
moneo|RTM est installé sur un serveur central. Les maîtres IO-Link sont connectés au serveur via un VLAN interne.
ifm offre une vaste gamme de composants d’automatisation. Pour cette application, trois convertisseurs de courant ZJF055 ainsi que le module d’entrée/sortie IO-Link AL2605 ont été choisis.
Un convertisseur de courant est glissé sur chaque câble d’alimentation des trois phases de courant alternatif U/V/W entre le convertisseur de fréquence et les bornes de raccordement sur le ventilateur. Les valeurs mesurées des convertisseurs sont fournies comme signal analogique 4 à 20 mA aux sorties signaux. L’AL2605 convertit ces valeurs de 4 à 20 mA en signaux IO-Link.
Les données sont fournies à moneo|RTM via un maître IO-Link de la série AL1352.
Les valeurs de consommation des trois câbles d’alimentation U/V/W doivent être mesurées à l’aide des trois convertisseurs de courant.
Pour obtenir des valeurs process pertinentes, la valeur de mesure du convertisseur de courant doit être convertie en valeur de courant originelle (4 mA ≙ 0 A, 20 mA ≙ 50 A) du convertisseur. Cela se fait dans moneo|RTM via la fonction «Valeurs calculées» (Calculated values).
Les détériorations électriques et mécaniques suivantes peuvent être détectées :
Les valeurs de courant déterminées sont utilisées pour :
Grâce à l’enregistrement complet des données, d’éventuelles perturbations peuvent être détectées à temps. Ainsi, les travaux de maintenance peuvent être planifiés et réalisés en fonction des besoins. La fiabilité du process de l’ensemble de l’installation est donc renforcée par un facteur décisif.
Les valeurs de courant permettent de tirer des conclusions sur d’éventuels courts-circuits au niveau de l’enroulement du moteur, des entraves du mouvement des composants en rotation et des perturbations du variateur de fréquence.
Créez un aperçu sur le tableau de bord moneo.
Sur le tableau de bord, l’utilisateur obtient un aperçu des valeurs process pertinentes pour cette installation.
La fonction d’analyse permet à l’utilisateur d’accéder aux données d’historique et de comparer diverses valeurs process. Dans le diagramme, les valeurs de courant de U, V et W sont indiquées en mA.
On voit bien ici qu’il y a un dépassement pendant la phase de démarrage ① et qu’en fonctionnement normal ②, les valeurs de courant se stabilisent. Au moment où le moteur est arrêté ③, une petite crête se produit en raison des inductances dans le moteur.
Pour les machines triphasées, ce que l’on appelle le déséquilibre de courant ne devrait pas dépasser 10 %. Pour chaque valeur différentielle, une alarme est créée pour la valeur ≥10 %.
Puisqu’il est possible d’utiliser la plage de tolérance jusqu’à 10 % lors du démarrage du moteur de ventilateur ou en cas de brusques changements, il n’y a pas de surveillance basée sur une valeur d’avertissement.
Cette fonction permet de définir simplement ce qui doit se passer après le déclenchement d’un avertissement ou d’une alarme, par exemple:
Pour les applications nécessitant des travaux d’entretien, il convient de planifier l’intervention de service à l’avance.
Les valeurs calculées permettent de traiter des données process. Dans le présent cas d’utilisation, différents traitements ultérieurs sont effectués :
Dans le présent cas d’utilisation, les trois phases du moteur d’entraînement sont surveillées et par conséquent, le calcul doit parfois être effectué plusieurs fois.
Le convertisseur de courant utilisé fournit un signal analogique de 4 à 20 mA, et celui-ci doit d’abord être converti en valeur process mA. Cela doit être fait pour chacune des 3 phases.
Courant moteur = (AIN-4000) * ((AEP-ASP)/(16000)) + ASP
Pour calculer le déséquilibre de courant, il faut d’abord calculer le courant différentiel entre les phases individuelles (U-V, V-W et W-U).
∆Courant moteur = courant moteur U - courant moteur V
Pour pouvoir indiquer le déséquilibre de courant en %, il faut d’abord créer une base de 100 %. À cette fin, la valeur moyenne des 3 phases est déterminée.
Courant moyen = (courant moteur U + courant moteur V + courant moteur W)/3
Le déséquilibre de courant en pourcentage est calculé à partir des différences de courant (U-V, V-W et W-U) et du courant moyen des trois phases. Cette valeur est requise pour la création de valeurs limites dans le présent cas d’utilisation.
Déséquilibre de courant = (∆courant moteur)/(courant moyen) * 100