Hidraulikus rendszer hidropneumatikus akkumulátorának felügyelete a moneo RTM segítségével

Monitoring and maintenance

Gép teljesítménye

Use Case

A hidropneumatikus akkumulátorok a membránakkumulátorokkal, dugattyús akkumulátorokkal és rugós akkumulátorokkal együtt az úgynevezett hidraulikus akkumulátorok közé tartoznak. A hidraulikus rendszer működéséhez a hidropneumatikus akkumulátor biztosítja a térfogatkiegyenlítést, az energiatárolást és csillapítja a pulzálást, ill. a nyomáslöketet.

A moneo RTM segítségével a hidraulikus rendszer hidropneumatikus akkumulátorának felügyelete könnyen megvalósítható. A ballon esetleges megrepedése vagy kiszakadása korai szakaszban észlelhető, és ezáltal megelőzhető a hidraulikus rendszer hirtelen leállása.

A kiindulási helyzet

Eddig a hidropneumatikus akkumulátor felügyelete nem valósult meg. A karbantartásra meghatározott időközönként került sor. A ballon fáradási élettartamáról szintén nem állnak még rendelkezésre információk. A már beépített nyomás- és hőmérséklet-érzékelők adatai általában nem kerülnek további elemzésre és megfigyelésre.

Így a hidropneumatikus akkumulátor meghibásodása egyáltalán nem vagy túl későn kerül felismerésre. Ez viszont a rendszer más alkatrészeinek károsodását okozhatja. Ha a hidropneumatikus akkumulátor általi térfogatkiegyenlítés már nem működik, az a hidraulikaszivattyú fokozott terheléséhez vezet, és így a megfelelő nyomási energia biztosítása már nem biztosított.

A projekt célja

Az ifm által szabadalmaztatott állapotfelügyelet ezen alkalmazáshoz hozzájárul a karbantartás optimalizálásához és a küszöbön álló ballonszakadás korai felismeréséhez.

Ahhoz, hogy azt időben észlelni lehessen, fontos a hidropneumatikus akkumulátor fontos paramétereinek, például a töltési és ürítési műveletek számának felügyelete. A riasztás egy meghatározandó határérték túllépésekor lép életbe.

A ballon aktuális állapota a hidropneumatikus akkumulátor különböző helyein a felületi hőmérséklet folyamatos mérésével is érzékelhető, és a ballon esetleges kiszakadása/repedése időben észlelhető.

A megvalósítás

A hidropneumatikus akkumulátor állapotfelügyelete a már beépített érzékelők használatával válik lehetővé, és mind az adatok megjelenítése, mind a határértékek kezelése a moneo RTM-ben valósul meg. A hőmérséklet mérésére szolgáló további kontaktérzékelők a rendszerbe való közvetlen beavatkozás nélkül telepíthetők. A moneo RTM egy belső szerveren van telepítve. Minden érzékelőérték az IO-Link masteren keresztül jut el a belső VLAN rendszerbe és a moneo-ba.

A siker

A moneo segítségével lehetővé vált az állapotorientált karbantartás megszervezése és a hidraulikarendszer folyamatképességének megőrzése. A moneo RTM átveszi a feladatot

Az összes mérési érték megjelenítése egy vezérlőpulton keresztül
A hőmérséklet-érzékelők közötti hőmérséklet-különbség kiszámítása
A ballon feltöltési és kiürítési folyamatainak számolása
Határérték-kezelés
Riasztás ticket-en, e-mailben és SFI-n keresztül
A ballonszakadások időben történő felismerése
Optimalizálás az idővezérelt karbantartástól az állapotorientált karbantartásig
Folyamatértékek felügyelete MI-módszerekkel

A rendszer felépítése

Rendszernyomás nyomásérzékelő
Hidraulikus rendszer hőmérséklet-érzékelő
Akkumulátor hőmérséklet-érzékelő
Ballon hőmérséklet-érzékelő
IO-Link master

Vezérlőpult

A vezérlőpulton a hidropneumatikus akkumulátor összes releváns adata áttekinthetően megjeleníthető.

Hőmérséklet-különbség ③ és ④
Hőmérséklet-különbség ④ és ⑤
Ballon felületi hőmérséklet
Akkumulátor felületi hőmérséklet
Hidraulika felületi hőmérséklet
Feltételes riasztás a ballonhőmérséklethez
Rendszernyomás
Ballon terhelésváltozás

Statikus határértékek

A statikus határértékek két számított értékkel kerülnek felügyeletre (a részletekért lásd a Számított értékek c. szakaszt).

Egyrészt a terhelésváltozások száma kerül felügyeletre, amely egy számított értéken keresztül kerül meghatározásra. Az erre vonatkozó határérték a gyártói adatlapban található meg.

Másrészt a számított értékek segítségével egy két mérési értékből álló feltétel kerül ellenőrzésre:

Ballon hőmérséklet > 30°C

ÉS

Ballon és akkumulátor közti hőmérséklet-különbség < 2 K

Csak mindkét feltétel bekövetkezése esetén feltételezhető nagy valószínűséggel a ballon kiszakadása, és riasztás lép életbe.

Dinamikus határértékek (SmartLimitWatcher)

A dinamikus határértékek (SmartLimitWatcher) információt nyújtanak a ballon működési állapotáról. Ehhez a rendszernyomás mint célváltozó kerül figyelésre. A dinamikus határértékek kiszámításához a következő segédváltozók kerülnek alkalmazásra:

Ballon hőmérséklet
Akkumulátor hőmérséklet
Hidraulika hőmérséklet
Szivattyú fordulatszám állapotindikátorként
A szivattyú rezgési értékei

Jegyfeldolgozási szabályok

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

E-mail-es értesítés
SAP-integráció

Az olyan alkalmazások esetében, ahol pl. utántöltési folyamatokra van szükség, kínálkozik az utántöltési folyamat optimalizálásának lehetősége. Ez lehet pl. e-mailben történő tájékoztatás a termelési ellátás címzettjeinek meghatározott csoportja számára, amint a tartály töltési szintje egy meghatározott érték alá csökken, az újratöltési folyamat elindítása érdekében.

Tudjon meg többet az SFI Shop Floor Integrációról

Calculated Values: számított értékek

A számított értékekkel további információk generálhatók a mérési értékekből.

Hólyag feltételes riasztás

A következő folyamat során két mérési érték kerül összehasonlításra. Csak ha a feltétel mindkét mért érték esetében teljesül, akkor kerül a kimeneten „1” kiadásra, egyébként „0”.

Ballon hőmérséklet
Állandó összehasonlítási értékként a ballon hőmérsékletéhez
A ballon és az akkumulátor közötti hőmérséklet-különbség
Állandó összehasonlítási értékként a hőmérséklet-különbséghez
Összehasonlítás, ① nagyobb, mint ②
Összehasonlítás, ③ kisebb, mint ④
ÉS-művelet az ⑤ és ⑥ összehasonlítások között
Bináris érték numerikus értékké alakítása
Eredmény kimenet (0 = a feltételek nem teljesültek, 1 = mindkét feltétel teljesült)

Egy ballon terhelésváltozásainak számolása

A következő folyamat során egy ballon terhelésváltozásai kerülnek számolásra. Ezek a ballon elhasználódását jelzik. Ebből a célból a rendszernyomás felügyelet alatt áll, és összehasonlításra kerül egy minimális és egy maximális értékkel. A maximális nyomás túllépésekor a számláló növekszik, és a további növekmény addig blokkolásra kerül, amíg a rendszernyomás egyszer a minimális nyomás alá nem csökken.