Επιτήρηση του συσσωρευτή με θύλακα ενός υδραυλικού συστήματος με το moneo RTM
Περίπτωση εφαρμογής
Οι συσσωρευτές με θύλακα - όπως οι συσσωρευτές διαφράγματος, εμβόλου ή ελατηρίου - είναι υδραυλικοί συσσωρευτές. Σε ένα υδραυλικό σύστημα, ένας συσσωρευτής με θύλακα εξασφαλίζει ογκομετρική αντιστάθμιση και αποθήκευση ενέργειας και μειώνει τις παλμικές ταλαντώσεις.
Το moneo RTM διασφαλίζει την εύκολη επιτήρηση των συσσωρευτών με θύλακα σε υδραυλικά συστήματα. Μπορούν να εντοπίζονται έγκαιρα πιθανές βλάβες ή ρήξεις του θύλακα και να αποφεύγονται οι ξαφνικοί χρόνοι διακοπής λειτουργίας του υδραυλικού συστήματος.
Η αρχική κατάσταση
Επί του παρόντος, η λειτουργία του συσσωρευτή με θύλακα δεν επιτηρείται. Οι εργασίες συντήρησης εκτελούνται με βάση ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα. Δεν υπάρχουν διαθέσιμες πληροφορίες σχετικά με τη διάρκεια καταπόνησης του θύλακα. Τα δεδομένα των υπαρχόντων αισθητήρων πίεσης και θερμοκρασίας δεν αναλύονται ούτε παρακολουθούνται περαιτέρω.
Αυτός είναι ο λόγος που οι αστοχίες του θύλακα του συσσωρευτή εντοπίζονται πολύ αργά ή δεν εντοπίζονται καθόλου. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να προκληθεί ζημιά σε άλλα στοιχεία του συστήματος. Εάν δεν διασφαλίζεται πλέον η ογκομετρική αντιστάθμιση μέσω του συσσωρευτή με θύλακα, η υδραυλική αντλία θα υποβληθεί σε αυξημένο φορτίο, το οποίο σημαίνει ότι ενδέχεται να μην είναι πλέον εξασφαλισμένη η επαρκής ενέργεια πίεσης.
Στόχος του έργου
Η μέθοδος επιτήρησης κατάστασης που κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την ifm για αυτήν την εφαρμογή βοηθά στη βελτιστοποίηση της συντήρησης και στον εντοπισμό επικείμενων βλαβών του θύλακα σε πρώιμο στάδιο.
Για να εντοπίζεται έγκαιρα μια αστοχία του θύλακα πρέπει να παρακολουθούνται βασικές παράμετροι του συσσωρευτή με θύλακα, όπως ο αριθμός των διαδικασιών πλήρωσης και αποστράγγισης. Ένας συναγερμός πρέπει να ενεργοποιείται σε περίπτωση υπέρβασης μιας καθορισμένης οριακής τιμής.
Η τρέχουσα κατάσταση του θύλακα μπορεί επίσης να ανιχνεύεται με μόνιμη μέτρηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας σε διάφορες θέσεις του συσσωρευτή με θύλακα, επιτρέποντας την έγκαιρη ανίχνευση πιθανής αστοχίας/ρήξης του θύλακα.
Υλοποίηση
Για να επιτευχθεί η επιτήρηση της κατάστασης του συσσωρευτή με θύλακα χρησιμοποιούνται οι υπάρχοντες αισθητήρες και η οπτικοποίηση και η διαχείριση των δεδομένων και των οριακών τιμών γίνεται στο moneoRTM. Έχουν τοποθετηθεί πρόσθετοι αισθητήρες επαφής για τη θερμοκρασία χωρίς να χρειάζεται επέμβαση στο σύστημα. Το moneoRTM είναι εγκατεστημένο σε έναν εσωτερικό διακομιστή. Χρησιμοποιώντας μία κύρια μονάδα IO-Link, όλες οι τιμές των αισθητήρων μεταδίδονται στο εσωτερικό VLAN και στο moneo.
Το αποτέλεσμα
Το moneo κατέστησε εφικτή τη συντήρηση με βάση τις συνθήκες και εξασφάλισε τις διαδικαστικές δυνατότητες του υδραυλικού συστήματος. moneoRTM
- Οπτικοποιεί όλες τις μετρούμενες τιμές σε ένα πίνακα οργάνων
- Υπολογίζει τις διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ των αισθητήρων θερμοκρασίας
- Μετράει τον αριθμό των διαδικασιών πλήρωσης και εκκένωσης του θύλακα
- Επιτρέπει τη διαχείριση των οριακών τιμών
- Ειδοποιεί μέσω δελτίων, email και SFI
- Εξασφαλίζει την έγκαιρη ανίχνευση των ρήξεων του θύλακα
- Επιτρέπει τη βελτιστοποίηση των διεργασιών με αλλαγή από τη συντήρηση βάσει χρόνου στη συντήρηση βάσει συνθηκών
- Επιτρέπει την παρακολούθηση των τιμών διεργασίας χρησιμοποιώντας μεθόδους AI
Δομή συστήματος
- Αισθητήρας πίεσης συστήματος
- Αισθητήρας θερμοκρασίας υδραυλικού συστήματος
- Αισθητήρας θερμοκρασίας συσσωρευτή
- Αισθητήρας θερμοκρασίας θύλακα
- Κύρια μονάδα IO-Link
Dashboard
Ο πίνακας οργάνων οπτικοποίησης παρέχει στους χρήστες μία σαφή εικόνα όλων των σχετικών δεδομένων του συσσωρευτή με θύλακα.
- Διαφορά θερμοκρασίας ③ και ④
- Διαφορά θερμοκρασίας ④ και ⑤
- Επιφανειακή θερμοκρασία θύλακα
- Επιφανειακή θερμοκρασία συσσωρευτή
- Επιφανειακή θερμοκρασία υδραυλικού συστήματος
- Ειδοποίηση για τη θερμοκρασία του θύλακα με βάση τις συνθήκες
- Πίεση συστήματος
- Αλλαγές φορτίου θύλακα
Στατικές οριακές τιμές
Οι στατικές οριακές τιμές παρακολουθούνται από δύο υπολογισμένες τιμές (για λεπτομέρειες βλ. ενότητα Υπολογισμένες τιμές).
Από τη μία πλευρά, παρακολουθείται ο αριθμός των αλλαγών φορτίου που προσδιορίζεται μέσω μιας υπολογισμένης τιμής. Η σχετική οριακή τιμή αναφέρεται στο δελτίο τεχνικών στοιχείων του κατασκευαστή.
Από την άλλη πλευρά, ελέγχεται μία συνθήκη που αποτελείται από δύο μετρούμενες τιμές χρησιμοποιώντας υπολογισμένες τιμές:
- Θερμοκρασία θύλακα > 30 °C
ΚΑΙ
- Διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ θύλακα και συσσωρευτή < 2K
Μόνο εάν ισχύουν και οι δύο συνθήκες είναι πιθανή η ρήξη του θύλακα και ενεργοποιείται μία ειδοποίηση.
Δυναμικές οριακές τιμές (SmartLimitWatcher)
Οι δυναμικές οριακές τιμές (SmartLimitWatcher) παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση της λειτουργίας του θύλακα. Για τον σκοπό αυτόν, η πίεση του συστήματος παρακολουθείται ως μεταβλητή-στόχος. Για τον υπολογισμό των δυναμικών οριακών τιμών χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες βοηθητικές παράμετροι:
- Θερμοκρασία θύλακα
- Θερμοκρασία συσσωρευτή
- Θερμοκρασία υδραυλικού συστήματος
- Ταχύτητα αντλίας ως ένδειξη κατάστασης
- Τιμές κραδασμών της αντλίας
Κανόνες επεξεργασίας δελτίων
Αυτή η λειτουργία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καθοριστεί εύκολα τι πρέπει να γίνεται μετά την ενεργοποίηση μιας προειδοποίησης ή μιας ειδοποίησης, π.χ.:
- Ειδοποίηση με email
- Ενσωμάτωση SAP
Για εφαρμογές όπου απαιτείται τακτική αναπλήρωση, συνιστάται η βελτιστοποίηση της διαδικασίας αναπλήρωσης, π.χ. στέλνοντας μία ειδοποίηση μέσω email σε μία καθορισμένη ομάδα παραληπτών, η οποία είναι υπεύθυνη για την προμήθεια παραγωγής, μόλις δεν επιτευχθεί η καθορισμένη στάθμη πλήρωσης σε μία δεξαμενή, έτσι ώστε να ενεργοποιηθεί η διαδικασία αναπλήρωσης.
Υπολογισμένες τιμές
Χρησιμοποιώντας τις υπολογισμένες τιμές, μπορούν να δημιουργηθούν πρόσθετες πληροφορίες από τις μετρούμενες τιμές.
Ειδοποίηση με βάση τις συνθήκες του θύλακα
Στο παρακάτω διάγραμμα ροής συγκρίνονται δύο μετρούμενες τιμές. Το αποτέλεσμα είναι 1 μόνο εάν ισχύει η συνθήκη και για τις δύο μετρούμενες τιμές, διαφορετικά το αποτέλεσμα είναι 0.
- Θερμοκρασία θύλακα
- Σταθερά ως τιμή σύγκρισης για τη θερμοκρασία του θύλακα
- Διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ θύλακα και συσσωρευτή
- Σταθερά ως τιμή σύγκρισης για τη διαφορά θερμοκρασίας
- Η σύγκριση ① είναι μεγαλύτερη από τη ②
- Η σύγκριση ③ είναι μικρότερη από τη ④
- Λειτουργία ΚΑΙ μεταξύ των συγκρίσεων ⑤ και ⑥
- Μετατροπή δυαδικής σε αριθμητική τιμή
- Εμφάνιση αποτελέσματος (0 = οι συνθήκες δεν πληρούνται, 1 = πληρούνται και οι δύο συνθήκες)
Μέτρηση αλλαγών φορτίου ενός θύλακα
Στο παρακάτω διάγραμμα ροής μετρώνται οι αλλαγές φορτίου ενός θύλακα. Αποτελούν ένδειξη της φθοράς του θύλακα. Η πίεση του συστήματος επιτηρείται και συγκρίνεται με ελάχιστες και μέγιστες τιμές. Σε περίπτωση υπέρβασης της μέγιστης πίεσης, ο μετρητής αυξάνεται και η περαιτέρω αύξηση μπλοκάρεται μέχρι η πίεση του συστήματος να μειωθεί μία φορά κάτω από την ελάχιστη πίεση.
- Πίεση συστήματος
- Σταθερή ελάχιστη πίεση
- Σταθερή μέγιστη πίεση
- Σύγκριση - Πίεση συστήματος μεγαλύτερη από τη μέγιστη πίεση
- Σύγκριση - Πίεση συστήματος μικρότερη από την ελάχιστη πίεση
- Δισταθής πολυδονητής
- Μετρητής τεμαχίων
- Αποτέλεσμα τιμής καταμέτρησης
