moneo: IIoT platform
Felhasználási esetek

Intelligens szivattyúfelügyelet a moneo SmartLimitWatcher segítségével

Egy tápszivattyú átfogó állapotfelügyelete

A tápszivattyú a CIP-berendezés központi elemét képezi. Biztosítja a közegek szállítását a teljes berendezésen keresztül. E szivattyú meghibásodása az üzem teljes folyamatának kiesését eredményezi.

A szivattyú a tisztítási lépéstől függően különböző fordulatszám-tartományokban működik, ami megnehezíti a statikus ellenőrzést.

Cél a szivattyú felügyeletétnek AI (mesterséges intelligencia) megközelítések segítségével történő megvalósítása, és az üzemi állapotban mutatkozó eltérések időben való felismerése és jelentése. Ezáltal a karbantartási munkák a valós idejű karbantartás értelmében időben elvégezhetők.

A kiindulási helyzet

A szivattyúk folyamatfelügyelete a rezgés és a fordulatszám tekintetében nem vagy csak nagyon korlátozott mértékben valósul meg - legfeljebb a statikus folyamatváltozók vonatkozásában. Az olyan felügyeleti és megjelenítő rendszerek, mint pl. a moneo, nincsenek telepítve. Ezért nem történik időben riasztás, mielőtt a szivattyú károsodna.

A projekt célja

A kritikus folyamatváltozók összegyűjtése és a szivattyú intelligens felügyelete.

A szivattyú kritikus mért változói megfelelő IO-Link érzékelőkkel kell hogy érzékelésre kerüljenek.

Átfolyás
Fordulatszám
Nyomás
Hőmérséklet
Rezgési adatok

A normál állapot adatainak rögzítése olyan modell létrehozására szolgál, amely lehetővé teszi az üzemi állapottól független felügyeletet, és így felismeri a normál állapottól való eltéréseket (anomáliákat).

A megvalósítás

A moneo RTM a DataScienceToolbox és így a SmartLimitWatcher funkcióval együtt központilag kerül telepítésre egy szerveren. Az IO-Link masterek egy belső VLAN-on keresztül kapcsolódnak a szerverhez. A használt érzékelők mindegyike egy IO-Link masterhez van csatlakoztatva.

A moneo RTM ennek során az adatok rögzítését és megjelenítését veszi át. A DataScienceToolbox SmartLimitWatcher eszköze elemzi a tárolt adatokat, és kiszámítja a megfelelő modellt. Egy betanítási fázis után ez a modell átveszi a szivattyú felügyeletét, és jelenti a normál állapottól való eltéréseket.

A szivattyúk különböző üzemi állapotokban (pl. terhelés vagy üresjárat) működhetnek; az egyes üzemi állapotokban különböző határértékek megengedettek. A DataScienceToolbox SmartLimitWatcher eszköze dinamikusan állíthat be határértékeket. Ha a folyamatértékek egy bizonyos megbízhatósági sávon kívülre kerülnek, a statikus határértékekhez hasonlóan megfelelő figyelmeztetések vagy riasztások kerülnek kiadásra.

Az átfolyás (célváltozó) felügyelete a SmartLimitWatcher segítségével valósul meg. Ehhez az úgynevezett segédváltozókat (fordulatszám, szivattyúnyomás, rezgési adatok) használják a felügyelethez, ezek az átfolyás viselkedését írják le különböző üzemi állapotokban, pl. a fordulatszám és a szivattyúnyomás nő az átfolyás növekedésével.

A siker

egyszerű
Nincs szükség adattudományi szaktudásra. Pragmatikus megoldás a gyártás- és karbantartásvezetők számára egyszerű 5 lépéses varázslóval.
kényelmes
Automatizált adatelőkészítés és minőségellenőrzés. Nincs szükség összetett adat-előfeldolgozásra.
intelligens
A legjobban illeszkedő AI-modell kiválasztása. Automatikus modellképzés és a megfigyelési pontosság ellenőrzése.
megbízható
Idő- és állapotorientált felügyelet. Állandó háttérfigyelés a célváltozó dinamikus várakozási tartományainak felhasználásával.
egyedi
Testreszabható figyelmeztetések és riasztások. A rendellenesség-érzékelés érzékenységének beállítása.

Az adatrögzítés növeli az átláthatóságot és a kapcsolódó optimalizálási lehetőségeket. A berendezés rendelkezésre állásának növekedése javítja a teljes folyamatot. Gyors reagálás a változó folyamatparaméterekre az integrált riasztáskezelés révén, és ezáltal a karbantartás optimalizálása. Minden intézkedés növeli a folyamat- és termékminőséget. A moneo RTM emellett a folyamat átfogó megjelenítését is kínálja.

Összegzés

A berendezést sikeresen digitalizálták anélkül, hogy bármilyen változtatást vagy beavatkozást kellett volna végrehajtani a PLC-n vagy annak szoftverén.

A rendszer felépítése

fordulatszám ellenőrző
hőmérséklet-érzékelő
Rezgésérzékelő
nyomásszenzor
áramlásszenzor
IO-Link master

Dashboard

Kapjon áttekintést a moneo vezérlőpulton keresztül

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

Aktuális átfolyás a szivattyú kimeneténél L/min-ben
Aktuális nyomás a szivattyú kimeneténél bar-ban
Rezgési adatok áttekintése (a-RMS, v-RMS, a-Peak)
Üzemóra-számláló órákban
Szivattyúmotor felületi hőmérséklete C°-ban
A motor fordulatszámának összehasonlítása U/min alakban és az átfolyás összehasonlítása L/min alakban

Elemzés

Az elemzési funkció lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy hozzáférjen az előzményadatokhoz és összehasonlítsa a különböző folyamatértékeket. A diagram egy tipikus jelleggörbét mutat ① indításkor, ② az üzem során és ③ kifutáskor.

Jól látható, hogy a fordulatszám és a nyomás megközelítőleg ugyanúgy viselkedik. A rendszerben az átfolyás kissé lemarad, ami a közeg tehetetlensége miatt normális.

kék = átfolyás
fehér = nyomás
zöld = fordulatszám

Beállítások és szabályok: Határértékek kezelése

Statikus határértékek

A szivattyú különböző paraméterei statikusan felügyelhetők, mivel ezek függetlenek az üzemi állapottól, pl. ebben az esetben a motor hőmérséklete nem haladhatja meg az 50 °C-ot. Ez egyszerűen a statikus figyelmeztetési és riasztási határértékek beállításával érhető el.

Dinamikus határértékek (SmartLimitWatcher)

Ebben az esetben a szivattyú áramlását a SmartLimitWatcher (célváltozó) figyeli.
A segédváltozók (szivattyúnyomás, fordulatszám és gyorsulási értékek) segítségével egy megfelelő modell kerül kiszámításra, mely egy megbízhatósági sávot helyez a folyamatérték köré, ez határozza meg az áramlás határértékeit, figyelembe véve a különböző üzemi állapotokat.

Az érzékenység és így a megbízhatósági sáv szélessége az alsó és felső figyelmeztető és riasztási küszöbértékek paramétereivel (nincs, alacsony, közepes és magas) állítható be. Ez lehetővé teszi a nem kívánt téves figyelmeztetések vagy riasztások elrejtését.

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

Az érzékelők folyamatértékei mellett a moneo-ban a szivattyú futási ideje is rögzítésre kerül. Ez a funkció gyorsan és egyszerűen megvalósítható az üzemóra-számláló sablon segítségével.

Ehhez egy olyan adatforrás ② szükséges, amely leírja az üzemi állapotot, a következő példában a fordulatszámot és a következő határértékeket ③ használjuk: