Hydraulisen testipenkin hydrauliaggregaatin valvonta
Käyttöesimerkki
Hydrauliaggregaatti on hydraulisen testipenkin keskeinen komponentti. Paineanturit hyväksytään impulssipainekäyttöisessä hydraulisessa testipenkissä ”kiihdytetyn käyttöiän” testin välityksellä.
Laitteiston vikaantuminen pidentäisi kehitysaikaa, koska testejä ei voitaisi suorittaa suunnitellusti. Lisäksi tietyntyyppisten paineantureiden toimituksia rajoitettaisiin tänä aikana, koska sarjan laadun takaavia tarvittavia testejä ei voitaisi suorittaa. Tämä puolestaan vaikuttaisi suoraan tämän tuoteryhmän myyntiin ja vaarantaisi tuotteiden saatavuuden.
Lähtötilanne
Olemassa oleva hydrauliaggregaatti on valmiiksi varustettu antureilla (lämpötila-, paine- ja tasoanturit). Niillä saatavaa informaatiota käytetään järjestelmän ohjaukseen ja koneen pysäyttämiseen raja-arvojen ylittyessä. Aggregaatissa on kaksi säiliötä hydrauliöljyn jäähdytystä varten.
Kaksi rakenteeltaan identtistä redundanttia pumppua ovat toinen aggregaatin erityispiirre. Kahdella redundantilla pumpulla varustetuissa olemassa olevissa järjestelmissä on erittäin tärkeää varmistaa pumppujen tasapuolinen käyttö, jotta voidaan lisätä niiden kokonaiskäyttötunteja ja välttää toisen pumpun vaurioituminen (esimerkiksi laakerien juuttuminen) liiallisen seisonta-ajan vuoksi.
Projektin tavoite
Hydrauliaggregaatin kattava kunnonvalvonta
Tavoitteena on monitoroida hydraulijärjestelmän kulumista ja pumppujen käyntiaikaa niiden optimoimiseksi. Raja-arvojen loukkaukset tulisi havaita varhaisessa vaiheessa automaattisella hälytyshallinnalla.
Toteutus
Järjestelmässä valmiiksi olevien antureiden signaalit mitataan Y-väylän/jälkiasennuksen kautta. Asennettiin kaksi vaihtoehtoa:
Säiliö
- Kahden lämpötila-anturin 0–10 V:n signaalin rinnakkainen mittaus muuntimen DP1222 kautta
- Kahden tasoanturin IO-Link-signaalin mittaus IO-Link-datajakajan E43406 kautta
Muut anturit asennettiin ja otettiin käyttöön niiden käyttöohjeiden mukaisesti.
Pumppu
- Induktiivinen nopeusvahdilla varustettu IO-Link-anturi
- IO-Link-värähtelyanturit
Paluujohto
- Lämpötilakaapelianturi pinta-anturilla
- IO-Link-lämpötilapistoke (evaluointielektroniikka lämpötila-antureille PT100/PT1000)
moneo RTM asennetaan keskuspalvelimelle. Anturiarvot lähetetään moneo RTM -ohjelmistoon visualisointia ja evaluointia varten IO-Link-masterin kautta.
Tulos
Hydrauliaggregaatin kattava kunnonvalvonta moneo RTM -ohjelmistolla
Kaikki kattavan kunnonvalvontaratkaisun vaatimukset voitiin täyttää jälkiasennuksella (anturiarvojen tallennus ohjaimesta) ja hydrauliaggregaatin ominaisarvojen lisämittauksella.
- Järjestelmäpaineen jatkuva mittaus
- Säiliöiden pinnantason jatkuva monitorointi
- Säiliöiden lämpötilojen jatkuva monitorointi
- Pumppujen tärinävalvonta
- Pumppujen käyttötuntien laskenta
- Paluulämpötilan monitorointi
- Paluujohdon ja säiliöiden välisen lämpötilaeron laskenta
- Hydraulijärjestelmän kuluneisuuden tunnistus
- Pumpun optimoitu käyttö
Järjestelmän rakenne
- Pinta-anturi + lämpötilapistoke paluujohdossa
- Pumpun 2 värähtelyanturi
- Induktiivinen anturi ja nopeusvahti pumpussa 2
- Pumpun 1 värähtelyanturi
- Induktiivinen anturi ja nopeusvahti pumpussa 1
- Säiliön 2 lämpötila + muunnin 0...10 V
- Säiliön 2 pinnantaso + IO-Link-jakaja
- Säiliön 1 lämpötila + muunnin 0...10 V
- Säiliön 1 pinnantaso + IO-Link-jakaja
- IO-Link master
Mittaristo
Tämä mittaristo tarjoaa käyttäjälle yleiskatsauksen laitteiston tämänhetkisistä anturiarvoista. Seuraava mittaristo tarjoaa yleiskatsauksen prosessin kannalta tärkeistä parametreista.
- Paluujohdon lämpötila
- Säiliön 1 lämpötila
- Lämpötilaero (paluujohto - säiliö 1)
- Säiliön 1 pinnantaso
- Järjestelmäpaine
- Säiliön 2 pinnantaso
- Säiliön 2 lämpötila
- Pumpun 1 nopeus
- Pumpun 2 nopeus
Erilliset kojelaudat tarjoavat lisätietoja, kuten pumpun tämänhetkiset ominaisarvot:
- Pumpun 1 tärinäarvot (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Pumpun 2 tärinäarvot (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Pumpun 1 nopeus
- Pumpun 1 käyttötunnit
- Pumpun 1 lämpötila
- Pumpun 2 nopeus
- Pumpun 1 käyttötunnit
- Pumpun 2 lämpötila
Analyysi
Analyysitoiminto mahdollistaa käyttäjien pääsyn antureiden tallennettuihin historiatietoihin. Tämä helpottaa esimerkiksi vianetsintää. Erilaisten anturiarvojen historiaa voidaan tarkastella ja analysoida.
Seuraava analyysi osoittaa selvästi, että tärinäarvo (v-RMS) ja hydrauliöljyn lämpötila ovat vastaavuussuhteessa. Tärinäarvoa voidaan esimerkiksi käyttää hydrauliöljyn lämpötilan raja-arvoloukkauksen varhaisena indikaattorina.
- Sininen: Paluujohdon lämpötila
- Valkoinen: Säiliön lämpötila
- Vihreä: Tärinäarvo v-RMS
Staattiset raja-arvot
Hydrauliaggregaatin eri prosessiarvoille asetetaan staattiset raja-arvot. Jos prosessiarvo ylittyy tai alittuu, moneo luo tukipyynnön, joka voidaan käsitellä sen jälkeen tukipyyntöjen käsittelysääntöjen kautta.
- Ylempi hälytysraja
- Hälytysrajan viiveaika
Raja-arvojen valvontaan käytetään hydrauliaggregaatin osalta seuraavia prosessiarvoja:
- Säiliön 1 ja 2 pinnantaso
- Säiliön 1 lämpötila
- Paluujohdon lämpötila
- Pumpun 1 ja 2 lämpötila
- Pumpun 1 ja 2 tärinäarvot
Tukipyynnön käsittelysäännöt
Tämän toiminnon kautta voidaan määritellä helposti, mitä tulisi tapahtua varoituksen tai hälytyksen laukeamisen jälkeen, esimerkiksi:
- Sähköposti-ilmoitus
- SAP-integrointi
Lasketut arvot
Mittausarvoista voidaan tuottaa lisäinformaatiota laskettujen arvojen ja mallien avulla.
Käyttötuntien mittaukseen käytettiin käyttötuntilaskurin mallia. Aikalaskuri pysyy aktiivisena niin kauan kuin pumpun käyntinopeus on yli 50 rpm.
- Lasketun arvon nimi
- Käyttötuntilaskurin laukaisin
- Laukaisimen raja-arvo
- Tämänhetkinen aika-arvo
Lämpötila-anturin analoginen arvo 0...10 V on skaalattava vastaavaan lämpötila-arvoon (0 V = 0 °C ja 10 V = 100 °C).
- Lämpötila anturin analogisena jännitearvona (0...10 V)
- Analoginen loppupiste (100 °C = 10 V)
- Analoginen alkupiste (0 °C = 0 V)
- Jännitealueen analoginen arvo (10 V)
- Loppupisteen ja alkupisteen välisen delta-arvon laskenta (AEP - ASP = ∆A)
- Virran kertoimen laskeminen pascaleiksi (∆A / 10 V = kerroin)
- Virta-arvon (0...10 V) kertominen kertoimella
- Analogisen alkupisteen lisääminen siirtymänä
- Paine-eron tulos pascaleina
Tasoanturi lähettää IO-Link-liitännän kautta vain mitatun arvon ilman siirtymää. Se on lisättävä mitattuun arvoon.
- Säiliön pinnantaso raaka-arvona
- Siirtymä suhteessa tasoon
- Taso siirtymän kanssa
