La fonction d’un compresseur est décisive pour la production et le process. La disponibilité d’un compresseur a un impact énorme sur de nombreux équipements et process liés à la production.
Le suivi des heures de fonctionnement effectives du compresseur en fonction de la consommation fournit des indicateurs clés dans ce contexte.
Normalement, l’entretien est effectué à intervalles réguliers. Les dommages progressifs sont alors détectés trop tard et entraînent des temps d’arrêt imprévus ainsi que des coûts de réparation élevés.
Jusqu’à présent, le suivi des heures de fonctionnement s’est fait uniquement en fonction de la vitesse de rotation de l’entraînement du compresseur et non sur la base de l’utilisation réelle.
Les compresseurs peuvent opérer dans différents états de fonctionnement. En raison des différentes sollicitations consécutives, les composants individuels du compresseur sont soumis à des contraintes variées au fil du temps. En marche à vide, le compresseur est en état de repos et ne s’use pas pendant ce temps.
Actuellement, le suivi des heures de fonctionnement se fait uniquement en fonction de la vitesse de rotation de l’entraînement du compresseur. Cette méthode ne permet pas de faire la distinction entre la MARCHE À VIDE et la MARCHE EN CHARGE.
Un suivi des heures de fonctionnement en fonction de la plage de fonctionnement, c’est-à-dire MARCHE À VIDE / MARCHE EN CHARGE, n’est pas effectuée.
Les entretiens sont planifiés à intervalles réguliers, indépendamment de l’utilisation réelle de l’installation pendant cette période.
L’objectif est d’organiser la maintenance conditionnelle en s’appuyant sur l’acquisition des données.
La valeur de la consommation doit être mesurée avec un convertisseur de courant. Dans ce contexte, les différentes plages de fonctionnement du compresseur doivent être détectées, visualisées, et le temps durant lequel chacune est active doit être calculé. La durée d’utilisation, et par conséquent l’usure, sont détectées.
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, le convertisseur de courant ZJF055 et le système d’évaluation et afficheur pour signaux analogiques DP2200 ont été retenus.
Le convertisseur de courant est utilisé sur une phase du câble d’alimentation triphasé. La valeur mesurée par le convertisseur est fournie sous forme de signal analogique 4 à 20 mA à la sortie du signal. Cette valeur est convertie de 4 à 20 mA en IO-Link via le DP2200. Il faut noter que la charge interne du DP2200 est activée.
Les données sont fournies à moneo RTM via un maître IO-Link de la série AL1352.
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).
Dans l’analyse, la valeur de courant calculée est ensuite utilisée pour distinguer la plage de fonctionnement respective du compresseur.
Plage de fonctionnement | Consommation en A |
---|---|
Inactif | <1 |
Marche à vide | 1 – 40 |
Marche en charge | >40 |
La détection du courant absorbé fournit des informations sur la plage de fonctionnement actuelle. Ainsi, les heures de fonctionnement dans chaque plage de fonctionnement du compresseur peuvent être comptées. Ces données constituent alors la base de l’organisation d’une maintenance conditionnelle du compresseur.
Il est également possible d’établir des informations sur le taux d’utilisation de l’installation.
En cas d’extension de production, cette valeur permet par exemple de déterminer si la capacité du ou des compresseurs existants est encore suffisante.
De plus, la capacité d’air comprimé disponible peut être évaluée. Cela permet de réaliser des économies sur les coûts d’énergie en utilisant différents groupes.
Créer 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. Le diagramme montre une courbe caractéristique typique :
Il est facilement reconnaissable que la vitesse de rotation (violette) se comporte de manière identique aussi bien dans la plage «sous charge», que dans celle de la plage «marche à vide». La consommation (bleue) et le travail énergétique qui en résulte sont toutefois très différents dans les deux plages de fonctionnement.
Les heures de fonctionnement des différents états de fonctionnement peuvent être surveillées de manière statique. Par exemple, des tickets correspondants peuvent être générés après un certain nombre d’heures dans la marche en charge ou un certain nombre d’heures du temps de fonctionnement total. Des tickets d’avertissement et d’alarme, que l’on peut utiliser pour planifier des interventions à temps, sont ainsi disponibles.
Cette fonction permet de définir simplement ce qui doit se passer après le déclenchement d’un avertissement ou d’une alarme, par exemple:
Les valeurs calculées permettent de traiter des données process.
Dans le cas d’utilisation présent, le signal de courant analogique émis par le capteur est converti en valeur de courant traversant le fil, en utilisant l’unité ampère.
Courant moteur = (AIN - 4) * ((AEP - ASP)/16)
Grâce aux valeurs de la consommation des différentes plages de fonctionnement déterminées par la fonction d’analyse, il est possible de créer différents compteurs horaires. Ceux-ci calculent le temps passé dans chaque état de fonctionnement.
Le temps de fonctionnement total du compresseur (INACTIF + MARCHE A VIDE + MARCHE EN CHARGE) peut être déterminé par une simple addition des compteurs horaires respectifs.
Temps total = Inactif + à vide + en charge
Un autre calcul permet de mettre les heures de chaque plage de fonctionnement en relation avec le temps total.
Cela donne un bon aperçu de l’utilisation du compresseur.