El sistema de extracción central de una planta de fabricación está equipado con varios ventiladores. La potencia de estos ventiladores es un factor clave para la calidad de la extracción en toda la planta de fabricación.
En varios procesos de producción se requiere un sistema de extracción de aire para extraer humos de soldadura o de marcado láser, así como para garantizar la disponibilidad de las máquinas y, por lo tanto, de todo el proceso de fabricación. Por consiguiente, es esencial organizar un mantenimiento acorde a las necesidades.
Para lograr esto, se realiza un registro de los valores de corriente de cada una de las tres fases en uno de los ventiladores, de forma complementaria a la ya integrada supervisión de vibraciones. La medición de la diferencia de fase proporciona información adicional sobre el estado del motor del ventilador.
Un fallo del compresor en este tipo de instalaciones tiene consecuencias de gran alcance:
En el peor de los casos, se produce la completa paralización de toda el área de producción.
La supervisión de vibraciones del ventilador y su conexión de datos a moneo ya proporciona información para detectar posibles daños.
Para obtener una visión completa de la evaluación, faltan los datos adicionales sobre el estado eléctrico del ventilador y del convertidor de frecuencia anterior.
El objetivo es una monitorización exhaustiva del funcionamiento del ventilador:
moneo|RTM se instala de forma centralizada en un servidor. Los maestros IO-Link están conectados al servidor a través de una VLAN interna.
ifm ofrece una amplia gama de componentes de automatización. Para esta aplicación se eligieron tres convertidores de corriente ZJF055 y el módulo de entrada/salida IO-Link AL2605.
Estos convertidores de corriente abarcan todas las líneas de alimentación de las tres fases de corriente alterna U/V/W entre el convertidor de frecuencia y los bornes de conexión del ventilador. Los convertidores transmiten los valores de medición como señales analógicas de 4...20mA a las salidas de señal. El AL2605 convierte estas señales de 4...20mA en señales IO-Link.
A través de un maestro IO-Link de la gama AL1352 se envían los datos a moneo|RTM.
Los valores del consumo de corriente de las tres líneas de alimentación U/V/W se medirán con la ayuda de tres convertidores de corriente.
Para obtener valores de proceso concluyentes, el valor de medición del convertidor de corriente se debe convertir en el valor de corriente real (4 mA ≙ 0 A, 20 mA ≙ 50 A) del convertidor. Esto se realiza en moneo|RTM a través de la función "Valores calculados" (Calculated Values).
Es posible la detección de los siguientes patrones de daños eléctricos y mecánicos:
A partir de los valores de corriente determinados:
Gracias al exhaustivo registro de datos, cualquier fallo emergente se puede detectar en una fase temprana. Esto permite planificar y ejecutar los trabajos de mantenimiento en función de las necesidades. Se trata de un factor decisivo que refuerza la seguridad del proceso en toda la instalación.
Los valores de corriente permiten obtener información sobre posibles cortocircuitos en el devanado del motor, rigidez de los componentes giratorios y averías en el convertidor de frecuencia.
Obtenga una visión general en el panel de control de moneo
El panel de control proporciona al usuario una visión general de los valores del proceso relevantes para esta instalación.
El usuario puede acceder a los datos históricos a través de la función de análisis y comparar varios valores del proceso entre sí. El diagrama muestra los valores de corriente de U, V y W en mA.
En este caso, se puede ver claramente que en la fase de puesta en marcha ① se produce una sobreoscilación; y durante el funcionamiento normal ②, los valores de corriente se estabilizan. En el momento de desconexión ③, se produce un pequeño pico debido a las inductancias del motor.
El llamado desequilibrio de corriente no debe exceder el 10% en máquinas trifásicas. Para cada valor de diferencia, se activa una alarma cuando se alcanza un valor ≥10%.
No es necesaria una supervisión basada en un valor límite de aviso, ya que la banda de tolerancia de hasta el 10% se puede aplicar cuando el motor del ventilador se pone en marcha o cuando se producen cambios de carga repentinos.
Esta función facilita la definición de lo que debe suceder después de la activación de un aviso o una alarma, por ejemplo:
Para aplicaciones en las que son necesarias medidas de mantenimiento, se recomienda una planificación anticipada del trabajo de servicio.
Los datos del proceso se pueden seguir procesando mediante la función de valores calculados. En este caso práctico, se realizan diferentes operaciones:
En este caso práctico, se supervisa cada una de las tres fases del motor de accionamiento, por lo que a veces el cálculo se debe realizar varias veces.
El convertidor de corriente empleado proporciona una señal analógica de 4..20mA, que primero se debe convertir en un valor de proceso en mA. Esto se debe hacer para cada una de las tres fases.
Motor Current = (AIN-4.000) * ((AEP-ASP)/(16.000)) + ASP
Para calcular el desequilibrio de la corriente, se debe calcular primero la corriente diferencial entre las distintas fases (U-V, V-W y W-U).
∆Motor Current = Motor Current U - Motor Current V
Para poder indicar posteriormente el desequilibrio de corriente en %, primero se debe crear una base del 100%, para lo cual se determina el valor medio de las 3 fases.
Average Current = (Motor Current U + Motor Current V + Motor Current W)/3
A partir de las diferencias de corriente (U-V, V-W y W-U) y de la corriente media de las tres fases, se calcula el desequilibrio de corriente en porcentaje. Este valor es necesario para crear valores límite en este caso práctico.
Current Asymmetry = (∆Motor Current)/(Average Current) * 100%