Επιτήρηση τού υδραυλικού συγκροτήματος ενός υδραυλικού πάγκου δοκιμών
Περίπτωση εφαρμογής
Το υδραυλικό συγκρότημα είναι το κεντρικό στοιχείο ενός υδραυλικού πάγκου δοκιμών. Η καταλληλότητα των αισθητήρων πίεσης γίνεται σε πάγκο δοκιμών υδραυλικής παλμικής πίεσης, μέσω μιας δοκιμής «επιταχυνόμενης ζωής».
Μία αστοχία της εγκατάστασης θα αύξανε τον χρόνο ανάπτυξης, επειδή οι δοκιμές δεν θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν σύμφωνα με τον προγραμματισμό τους. Επιπλέον, η παράδοση ορισμένων τύπων αισθητήρων πίεσης θα ήταν περιορισμένη σε αυτό το χρονικό διάστημα, καθώς δεν θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν οι απαραίτητες δοκιμές για τη διασφάλιση της ποιότητας της σειράς. Αυτό με τη σειρά του θα είχε άμεσο αντίκτυπο στις πωλήσεις σε αυτήν την ομάδα προϊόντων και θα έθετε σε κίνδυνο τη διαθεσιμότητα του προϊόντος.
Η αρχική κατάσταση
Το υπάρχον υδραυλικό συγκρότημα είναι ήδη εξοπλισμένο με αισθητήρες (αισθητήρες θερμοκρασίας, πίεσης και στάθμης). Αυτές οι πληροφορίες χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του συστήματος και για τη διακοπή λειτουργίας της μηχανής σε περίπτωση παραβίασης ορίων. Η μονάδα ισχύος διαθέτει δύο δεξαμενές για ψύξη του υδραυλικού λαδιού.
Μία άλλη ιδιαιτερότητα της μονάδας ισχύος είναι οι δύο πλεονάζουσες αντλίες που είναι πανομοιότυπες στην κατασκευή. Σε υπάρχοντα συστήματα με δύο πλεονάζουσες αντλίες, είναι ζωτικής σημασίας να διασφαλίζεται η ίση χρήση των αντλιών για να αυξάνονται οι συνολικές ώρες λειτουργίας τους και να αποφεύγεται η ζημιά σε μία από τις αντλίες (όπως κολλημένα ρουλεμάν) λόγω υπερβολικού χρόνου αδράνειας.
Στόχος του έργου
Ολοκληρωμένη επιτήρηση κατάστασης του υδραυλικού συγκροτήματος
Ο στόχος είναι η παρακολούθηση της φθοράς στο υδραυλικό σύστημα και του χρόνου λειτουργίας των αντλιών με σκοπό τη βελτιστοποίησή τους. Οι παραβιάσεις των οριακών τιμών πρέπει να εντοπίζονται έγκαιρα με αυτοματοποιημένη διαχείριση των ειδοποιήσεων.
Υλοποίηση
Τα σήματα των υπαρχόντων αισθητήρων στο σύστημα λαμβάνονται μέσω του διακλαδωτή Y/μετασκευής. Εγκαταστάθηκαν δύο παραλλαγές:
Δεξαμενή
- Παράλληλη λήψη του σήματος 0 - 10 V των δύο αισθητήρων θερμοκρασίας μέσω του DP1222
- Λήψη του σήματος IO-Link από τους δύο αισθητήρες στάθμης μέσω του διαχωριστή δεδομένων IO-Link E43406
Οι υπόλοιποι αισθητήρες εγκαταστάθηκαν και ρυθμίστηκαν σύμφωνα με τις σχετικές οδηγίες εγκατάστασης.
Αντλία
- Επαγωγικός αισθητήρας IO-Link με επιτηρητή στροφών
- Αισθητήρες κραδασμών IO-Link
Γραμμή επιστροφής
- Αισθητήρας θερμοκρασίας επαφής με οπή σύνδεσης
- Κονέκτορα θερμοκρασίας IO-Link (ηλεκτρονικό σύστημα αξιολόγησης για αισθητήρες θερμοκρασίας PT100/PT1000)
Το moneo RTM είναι εγκατεστημένο κεντρικά σε έναν διακομιστή. Χρησιμοποιώντας την κύρια μονάδα IO-Link, οι τιμές των αισθητήρων αποστέλλονται στο moneo RTM για οπτικοποίηση και αξιολόγηση.
Το αποτέλεσμα
Ολοκληρωμένη επιτήρηση κατάστασης ενός υδραυλικού συγκροτήματος με το moneo RTM
Μέσω της εκ των υστέρων τοποθέτησης (λήψη των τιμών του αισθητήρα από τον ελεγκτή) και της πρόσθετης καταγραφής των χαρακτηριστικών τιμών του υδραυλικού συγκροτήματος, εκπληρώθηκαν όλες οι απαιτήσεις μιας ολοκληρωμένης λύσης επιτήρησης κατάστασης.
- Μόνιμη ανίχνευση της πίεσης του συστήματος
- Μόνιμη επιτήρηση της στάθμης στις δεξαμενές
- Μόνιμη επιτήρηση της θερμοκρασίας στις δεξαμενές
- Επιτήρηση κραδασμών στις αντλίες
- Υπολογισμός ωρών λειτουργίας των αντλιών
- Επιτήρηση της θερμοκρασίας επιστροφής
- Υπολογισμός της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ γραμμής επιστροφής και δεξαμενών
- Ανίχνευση φθοράς στο υδραυλικό σύστημα
- Βελτιστοποιημένη χρήση αντλίας
Δομή συστήματος
- Αισθητήρας με οπή σύνδεσης + κονέκτορας θερμοκρασίας στη γραμμή επιστροφής
- Αισθητήρας κραδασμών αντλίας 2
- Επαγωγικός αισθητήρας + επιτηρητής στροφών αντλίας 2
- Αισθητήρας κραδασμών αντλίας 1
- Επαγωγικός αισθητήρας + επιτηρητής στροφών αντλίας 1
- Θερμοκρασία δεξαμενής 2 + μετατροπέας 0...10 V
- Στάθμη δεξαμενής 2 + διαχωριστής IO-Link
- Θερμοκρασία δεξαμενής 1 + μετατροπέας 0...10 V
- Στάθμη δεξαμενής 1 + διαχωριστής IO-Link
- Κύρια μονάδα IO-Link
Dashboard
Ο πίνακας οργάνων παρέχει στον χρήστη μία επισκόπηση με τις τρέχουσες τιμές των αισθητήρων στην εγκατάσταση. Ο παρακάτω πίνακας οργάνων παρέχει μία επισκόπηση των παραμέτρων που σχετίζονται με τη διεργασία.
- Θερμοκρασία γραμμής επιστροφής
- Θερμοκρασία δεξαμενής 1
- Διαφορά θερμοκρασίας (γραμμής επιστροφής - δεξαμενής 1)
- Στάθμη δεξαμενής 1
- Πίεση συστήματος
- Στάθμη δεξαμενής 2
- Θερμοκρασία δεξαμενής 2
- Ταχύτητα αντλίας 1
- Ταχύτητα αντλίας 2
Οι ξεχωριστοί πίνακες οργάνων παρέχουν περισσότερες πληροφορίες, όπως τις τρέχουσες χαρακτηριστικές τιμές της αντλίας:
- Τιμές κραδασμών αντλίας 1 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Τιμές κραδασμών αντλίας 2 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Ταχύτητα αντλίας 1
- Ώρες λειτουργίας αντλίας 1
- Θερμοκρασία αντλίας 1
- Ταχύτητα αντλίας 2
- Ώρες λειτουργίας αντλίας 1
- Θερμοκρασία αντλίας 2
Ανάλυση
Η λειτουργία ανάλυσης επιτρέπει στους χρήστες να προσπελάσουν τα αποθηκευμένα δεδομένα του ιστορικού λειτουργίας των αισθητήρων. Αυτό απλοποιεί, για παράδειγμα, την αντιμετώπιση προβλημάτων. Διάφορες τιμές αισθητήρων μπορούν να προβληθούν και να αναλυθούν προοδευτικά.
Η ακόλουθη ανάλυση δείχνει ξεκάθαρα ότι η τιμή κραδασμών (v-RMS) και η θερμοκρασία του υδραυλικού λαδιού συσχετίζονται. Για παράδειγμα, η τιμή κραδασμών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώιμος δείκτης παραβίασης του ορίου της θερμοκρασίας του υδραυλικού λαδιού.
- Μπλε: Θερμοκρασία γραμμής επιστροφής
- Λευκό: Θερμοκρασία δεξαμενής
- Πράσινο: Τιμή κραδασμών v-RMS
Στατικές οριακές τιμές
Στατικές οριακές τιμές καθορίζονται για διάφορες τιμές διεργασίας του υδραυλικού συγκροτήματος. Σε περίπτωση υπέρβασης ή μη επίτευξης μιας τιμής διεργασίας, δημιουργείται ένα δελτίο στο moneo, το οποίο μπορεί να υποβληθεί σε περαιτέρω επεξεργασία μέσω κανόνων επεξεργασίας δελτίων.
- Άνω οριακή τιμή συναγερμού
- Χρόνος καθυστέρησης για την οριακή τιμή συναγερμού
Για το υδραυλικό συγκρότημα χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες τιμές διεργασίας για την επιτήρηση οριακών τιμών:
- Στάθμη δεξαμενής 1 και 2
- Θερμοκρασία δεξαμενής 1
- Θερμοκρασία γραμμής επιστροφής
- Θερμοκρασία αντλίας 1 και 2
- Τιμές κραδασμών αντλίας 1 και 2
Κανόνες επεξεργασίας δελτίων
Αυτή η λειτουργία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καθοριστεί εύκολα τι πρέπει να γίνεται μετά την ενεργοποίηση μιας προειδοποίησης ή ενός συναγερμού, π.χ.:
- Ειδοποίηση με email
- Ενσωμάτωση SAP
Υπολογισμένες τιμές
Χρησιμοποιώντας υπολογισμένες τιμές και πρότυπα, μπορούν να δημιουργηθούν πρόσθετες πληροφορίες από τις μετρούμενες τιμές.
Για την καταγραφή των ωρών λειτουργίας χρησιμοποιήθηκε το πρότυπο μετρητή ωρών λειτουργίας. Όσο η ταχύτητα της αντλίας είναι μεγαλύτερη από 50 rpm, ο μετρητής χρόνου παραμένει ενεργός.
- Όνομα της υπολογισμένης τιμής
- Σκανδαλισμός για τον μετρητή ωρών λειτουργίας
- Οριακή τιμή για τον σκανδαλισμό
- Τρέχουσα τιμή χρόνου
Η αναλογική τιμή 0...10 V του αισθητήρα θερμοκρασίας πρέπει να κλιμακωθεί στην αντίστοιχη τιμή θερμοκρασίας (0 V = 0 °C και 10 V = 100 °C).
- Θερμοκρασία ως αναλογική τιμή τάσης από τον αισθητήρα (0...10 V)
- Αναλογικό τελικό σημείο (100 °C = 10 V)
- Αναλογικό σημείο εκκίνησης (0 °C = 0 V)
- Αναλογική τιμή εύρους τάσης (10 V)
- Υπολογισμός διαφοράς τελικού σημείου από σημείο εκκίνησης (AEP – ASP = ∆A)
- Υπολογισμός συντελεστή για ρεύμα σε Pascal (∆A / 10 V = συντελεστής)
- Πολλαπλασιασμός της τιμής ρεύματος (0...10 V) με τον συντελεστή
- Προσθήκη του αναλογικού σημείου εκκίνησης ως αντιστάθμιση
- Αποτέλεσμα διαφοράς πίεσης σε Pascal
Ο αισθητήρας στάθμης πλήρωσης μεταδίδει μόνο τη μετρούμενη τιμή χωρίς αντιστάθμιση μέσω της διασύνδεσης IO-Link. Αυτή πρέπει να προστεθεί στη μετρούμενη τιμή.
- Στάθμη πλήρωσης δεξαμενής ως ακατέργαστη τιμή
- Αντιστάθμιση στη στάθμη
- Στάθμη με αντιστάθμιση
