moneo: IIoT platform
Felhasználási esetek

A kompresszor üzemi állapotának érzékelése az áramfelvétel alapján

A kompresszor üzemóráinak állapotorientált rögzítése.

A kompresszor működése kulcsfontosságú a termelés és a folyamat szempontjából. A kompresszor rendelkezésre állása óriási hatással van számos, a termelés szempontjából fontos berendezésre és folyamatra.

Ehhez fontos számadatokat szolgáltat a kompresszor tényleges üzemóráinak rögzítése az áramfelvételen keresztül.

A karbantartás általában rendszeres időközönként kerül elvégzésre. Az alattomos károk túl későn kerülnek észlelésre, ami nem tervezett leállásokhoz és magas javítási költségekhez vezet.

A kiindulási helyzet

A kompresszor igény szerinti karbantartása nem valósul meg

Eddig az üzemórák csak a kompresszor meghajtásának fordulatszámán keresztül kerültek rögzítésre, nem pedig a tényleges használaton keresztül.

A kompresszorok különböző üzemi állapotokban működhetnek. A terhelésbeli különbségek miatt a kompresszor egyes alkatrészei idővel különböző mértékű igénybevételnek vannak kitéve. Üresjáratban a kompresszor nyugalmi állapotban van, és nem kopik.

A kompresszor üzemórái jelenleg csak a hajtómotor fordulatszámán keresztül kerülnek rögzítésre. Ez a módszer nem tud különbséget tenni az ÜRESJÁRAT és a TERHELÉS ALATTI FUTÁS között.
Az ÜRESJÁRAT / TERHELÉS ALATTI FUTÁS alapján történő, munkaterület-specifikus üzemóra-rögzítésre nem kerül sor.

A karbantartást rendszeres időközönként ütemezték be, függetlenül attól, hogy a berendezést ténylegesen mennyit használták ebben az időszakban.

A projekt célja

A kompresszor áramfelvételének rögzítése és további feldolgozása a moneo rendszerben az igényorientált karbantartás alapjaként

A cél az adatgyűjtés felhasználása a szükségletalapú karbantartás megszervezéséhez.

Az áramfelvétel értékét egy áramváltó segítségével kell mérni. A kompresszor különböző üzemi tartományait meg kell határozni, azokat meg kell jeleníteni, és ki kell számítani a megfelelő időket. A használat időtartama és a kapcsolódó kopás kerül rögzítésre.

A megvalósítás

A moneo RTM központilag kerül telepítésre egy szerverre. Az IO-Link masterek egy belső VLAN-on keresztül kapcsolódnak a szerverhez.

Az ifm az automatizálási komponensek széles palettáját kínálja. Ehhez az alkalmazáshoz a ZJF055 áramváltót és az DP2200 analóg jelekhez való kiértékelő rendszert és kijelzőt választottuk.

Az áramváltó a kompresszor háromfázisú tápvezetékének egyik fázisát zárja körül. A transzformátorok mérési értéke 4...20 mA analóg jelként áll rendelkezésre a jelkimeneten. Ez az érték a DP2200-on keresztül 4...20 mA-ról az IO-Linkre kerül átalakításra. Vegye figyelembe, hogy a DP2200 belső terhelése aktiválva van.

Az Y-út

Az adatokat a moneo RTM az AL1352 sorozatú IO-Link masteren keresztül kapja meg.

Az értelmezhető folyamatértékek eléréséhez az áramváltó mérési értékét át kell alakítani a transzformátor tényleges áramértékére (4 mA ≙ 0 A, 20 mA ≙ 50 A). Ez a moneo RTM-ben a „Számított értékek” (Calculated values) funkcióval történik.

Az elemzés során a számított áramértéket ezután a kompresszor megfelelő működési tartományának megkülönböztetésére használjuk.

Üzemi tartomány	Áramfelvétel A-ben
KI	<1
Üresjárat	1 – 40
Terhelés alatti futás	>40

A siker

A szükségletalapú karbantartás megszervezése

A felvett áram rögzítése tájékoztatást nyújt az aktuális üzemi tartományról. Ez lehetővé teszi a kompresszor adott üzemi tartományában az üzemórák számolását. Ezek az adatok képezik az alapot a kompresszor szükségletalapú karbantartásának megszervezéséhez.

A berendezés kihasználtságának értékelése

Ezen kívül a berendezés kihasználtságára vonatkozó információk is kiszámíthatók.
A termelés bővítése esetén ez az érték felhasználható például annak meghatározására, hogy a meglévő kompresszor vagy kompresszorok kapacitása még elegendő-e.
Lehetőség van a rendelkezésre álló sűrítettlevegő-kapacitás felmérésére is. A különböző aggregát-egységek használata esetén lehetséges energiaköltség-megtakarítások tekintetében.

A rendszer felépítése

Áramváltó
Analóg 4...20 mA jelátalakító IO-Linkre (DP2200)
IO-Link master

Dashboard

Kapjon áttekintést a moneo Dashboard-on keresztül

A vezérlőpult áttekintést nyújt a felhasználónak az ezen berendezésre vonatkozó releváns folyamatértékekről.

Üzemóra-számláló KI
Üzemóra-számláló ÜRESJÁRAT
Üzemóra-számláló TERHELÉS ALATTI JÁRATÁS
Az ÜRESJÁRAT és a teljes futási idő aránya
A TERHELÉS ALATTI JÁRATÁS és a teljes futási idő aránya

Elemzés

Az elemzési funkció lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy hozzáférjen az előzményadatokhoz és összehasonlítsa a különböző folyamatértékeket. Az ábra egy tipikus jelleggörbét mutat:

KI (a) - TERHELÉS ALATTI JÁRATÁS (b) - ÜRESJÁRAT (c)

Jól látható, hogy a fordulatszám (lila) a terhelés alatti, ill. az üresjárati tartományban megközelítőleg ugyanúgy viselkedik. Az áramfelvétel (kék) és az ezáltal megvalósuló energetikai munka azonban jelentősen különbözik mindkét üzemi tartományban.

A fordulatszám eléri a maximális értéket, az áramfelvétel a KI és az ÜRESJÁRAT tartományban
Áramfelvétel a TERHELÉS ALATTI JÁRATÁS tartományban

Beállítások és szabályok: Határértékek kezelése

Statikus határértékek

Az egyes üzemi állapotok üzemideje statikusan ellenőrizhető. Például a terhelési területen töltött bizonyos számú óra vagy a teljes üzemidő bizonyos számú órája után megfelelő jegyek generálhatók. Erre a célra figyelmeztető és riasztási ticket-ek állnak rendelkezésre, amelyek felhasználhatók az időben történő tervezéshez.

Figyelmeztetés 950 üzemóra elérése után a terhelési tartományban
Riasztás 1000 üzemóra elérése után a terhelési tartományban

Jegyfeldolgozási szabályok

Ezzel a funkcióval könnyen meghatározható, hogy mi történjen egy figyelmeztetés vagy riasztás kiváltása után, pl.:

E-mail-es értesítés
SAP-integráció

Calculated Values - számított értékek

A folyamatadatok a számított értékeken keresztül tovább feldolgozhatók.

Átalakítás analóg értékről áramértékre

Ebben a felhasználási esetben az érzékelő által kiadott analóg áramjelet a vezetőn átfolyó áram értékévé alakítjuk át amper egységben.

Motor Current = (AIN - 4) * ((AEP - ASP)/16)

Az áramváltó analóg áramértéke (4...20 mA)
Analóg kezdőpont (0 A = 4 mA)
Analóg végpont (50 A = 20 mA)
Áramtartomány analóg értéke (20 mA - 4 mA = 16 mA)
Offset analóg érték (4...20 mA és 0 ... 16 mA között)
Számítás Delta kezdőpont a végponthoz (AEP - ASP = ∆A)
Számítás Tényező az áram Pascalhoz (∆A / 16 mA = tényező)
Az áramérték (0...16 mA) szorzata a tényezővel
Az eredmény kerekítése egy tizedesjegyre
Eredmény áramfolyás A-ben

Üzemórák számítása

Az egyes munkaterületek áramfelvételének az elemzési funkcióval meghatározott értékei felhasználhatók különböző üzemóra-számlálók létrehozásához. Ezek kiszámítják az adott üzemi állapotban töltött időt.

Minimális áramfelvétel az üzemi tartományban A-ben
Aktuális áramfelvétel A-ben
Maximális áramfelvétel az üzemi tartományra vonatkozóan A-ben
Aktuális áramfelvétel összehasonlítása a minimális áramfelvétellel
Aktuális áramfelvétel összehasonlítása a maximális áramfelvétellel
A maximális és minimális áramfelvétel ÉS-összekapcsolása
Időszámláló
Az idő megjelenítése órákban

A teljes futási idő meghatározása

A kompresszor teljes futási ideje (KI + ÜRESJÁRAT + TERHELÉS ALATTI JÁRATÁS) a megfelelő üzemóra-számlálók egyszerű összeadásával határozható meg.

Total Time = Off + No-Load + Under-Load

KI üzemóra-számláló órákban
ÜRESJÁRAT üzemóra-számláló órákban
TERHELÉS ALATTI JÁRATÁS üzemóra-számláló órákban
Az ÜRESJÁRAT + TERHELÉS ALATTI JÁRATÁS üzemórák összeadása órákban
ÜRESJÁRAT + TERHELÉS ALATTI JÁRATÁS eredménye, a KI üzemórák hozzáadásával, órákban
Az eredmény kerekítése egy tizedesjegyre
Teljes futási idő órákban