- 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 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)
Dataflow Modeler
- 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
Az egyes üzemi állapotok arányszámítása
Egy további számítás során az egyes munkaterületek órái a teljes időhöz viszonyítva kerülnek meghatározásra.
Ez jó áttekintést nyújt a kompresszor terheléséről.
- TERHELÉS ALATTI JÁRATÁS üzemórák
- A kompresszor teljes futásideje
- Állandó 100%
- A TERHELÉS ALATTI JÁRATÁS üzemórák és a teljes futási idő aránya
- Arány szorozva 100%-kal
- Arány megjelenítése százalékban
