Hidraulikus próbapad hidraulikus aggregátjának felügyelete
Use Case
A hidraulikus aggregát a hidraulikus próbapad központi eleme. Az impulzusnyomásos hidraulikus próbapadon a nyomásérzékelők „gyorsított élettartam-teszt” segítségével kerülnek minősítésre.
Egy berendezés leállása egyrészt megnövelné a fejlesztési időt, mivel a teszteket nem lehetne a tervezett módon elvégezni. Másrészt bizonyos típusú nyomásérzékelők szállítása átmenetileg korlátozott lenne, mivel a szériaminőség biztosításához szükséges vizsgálatokat nem lehetne elvégezni. Ez viszont közvetlen hatással lenne a termékcsoport forgalmára, és veszélyeztetné a szállítási képességet.
A kiindulási helyzet
A meglévő hidraulikus aggregát már fel van szerelve érzékelőkkel (hőmérséklet, nyomás, töltési szint). Ezek az információk a berendezés vezérlésére szolgálnak, hogy ha szükséges, pl. a határértékek megsértése esetén, a gép leállításra kerüljön. Az aggregát két tartállyal is fel van szerelve, amelyek a hidraulikaolaj hűtésére használhatók.
Az aggregát másik különlegessége a két szivattyú, amelyek redundanciaként vannak beépítve, és azonos felépítésűek. A két redundáns szivattyúval rendelkező meglévő berendezésekben a szivattyúk egyenletes terhelése kulcsfontosságú a szivattyúk teljes üzemidejének növelése és annak megelőzése érdekében, hogy az egyik szivattyú a túl sok üresjárati idő miatt károsodjon (pl. a csapágyak megszorul révén).
A projekt célja
Átfogó állapotfelügyelet a hidraulikus aggregáthoz
Az optimalizálás érdekében a megfigyelendő tényezők közé tartozik a hidraulikus rendszer kopása és a szivattyúk üzemideje. A határértékek túllépését egy automatizált riasztáskezelő rendszernek már korai szakaszban észlelnie kell.
A megvalósítás
A rendszerben meglévő érzékelők jelei az Y-út/retrofit segítségével keresztül kerülnek detektálásra. Két változat került beépítésre:
Tartály
- A két hőmérséklet-érzékelő 0-10 V-os jelének párhuzamos detektálása egy DP1222 segítségével.
- A két töltésszint-érzékelő IO-Link jelének detektálása egy E43406 IO-Link adatelosztón keresztül.
A többi érzékelő a kezelési útmutatójuknak megfelelően került telepítésre és üzembe helyezésre.
Szivattyú
- Induktív IO-Link érzékelő fordulatszám-őrrel
- IO-Link rezgésérzékelők
Visszatérő ág
- Kábeles kontakt hőmérséklet-érzékelővel
- IO-Link hőmérséklet-csatlakozó (kiértékelő elektronika a PT100/PT1000 hőmérséklet-érzékelőkhöz)
A moneo RTM központilag kerül telepítésre egy szerverre. Az IO-Link master segítségével az érzékelő-értékek a moneo RTM-be továbbítódnak a megjelenítéshez és kiértékeléshez.
A siker
Hidraulikus aggregát átfogó állapotfelügyelete a moneo RTM segítségével
Az utólagos felszerelésnek (retrofit) (az érzékelőértékek lekérdezése a vezérlésből) és a hidraulikus aggregát jellemző értékeinek további rögzítésének köszönhetően lehetővé vált egy teljesen átfogó állapotfelügyeleti rendszer valamennyi követelményének megvalósítása.
- A rendszernyomás folyamatos érzékelése
- A tartályok töltési szintjének folyamatos felügyelete
- A tartályok hőmérsékletének folyamatos felügyelete
- A szivattyúk rezgésfelügyelete
- A szivattyúk üzemóráinak kiszámítása
- A visszatérő ág hőmérséklet felügyelete
- A visszatérő ág és a tartályok közötti hőmérséklet-különbség kiszámítása
- A hidraulikus rendszer kopásérzékelése
- A szivattyú optimalizált kihasználtsága
A rendszer felépítése
- Érintésérzékelő + hőmérséklet-csatlakozó a visszatérő ágnál
- 2. szivattyú rezgésérzékelő
- Induktív érzékelő + 2. szivattyú fordulatszám-őr
- 1. szivattyú rezgésérzékelő
- Induktív érzékelő + 1. szivattyú fordulatszám-őr
- 2. tartály hőmérséklet + 0...10 V átalakító
- 2. tartály töltési szint + IO-Link elosztó
- 1. tartály hőmérséklet + 0...10 V átalakító
- 1. tartály töltési szint + IO-Link elosztó
- IO-Link master
Vezérlőpult
A vezérlőpultból a felhasználó áttekintést kaphat a berendezés aktuális érzékelő-értékeiről. A következő vezérlőpult áttekintést nyújt a folyamat szempontjából fontos paraméterekről.
- Visszatérő ág hőmérséklete
- 1. tartály hőmérséklet
- Hőmérsékletkülönbség (visszatérő ág – 1. tartály)
- 1. tartály töltési szint
- Rendszernyomás
- 2. tartály töltési szint
- 2. tartály hőmérséklet
- 1. szivattyú fordulatszám
- 2. szivattyú fordulatszám
A felhasználó külön vezérlőpultokról bővebb információkat kap, például a szivattyú aktuális jellemző értékeit:
- 1. szivattyú rezgésértékek (v-RMS, a-Peak, a-Rms)
- 2. szivattyú rezgésértékek (v-RMS, a-Peak, a-Rms)
- 1. szivattyú fordulatszám
- 1. szivattyú üzemórák
- 1. szivattyú hőmérséklet
- 2. szivattyú fordulatszám
- 1. szivattyú üzemórák
- 2. szivattyú hőmérséklet
Elemzés
Az elemzés lehetővé teszi a hozzáférést az érzékelők tárolt előzményadataihoz. Ez betekintést nyújt az előzményekbe, és megkönnyíti pl. a hibakeresést. A különböző érzékelő-értékek megtekinthetők és elemezhetők az idő elteltével.
A következő elemzés egyértelműen mutatja, hogy a rezgésérték (v-Rms) és a hidraulikaolaj hőmérséklete korrelál egymással. Ez lehetővé teszi például, hogy a rezgésértéket a hidraulikaolaj-hőmérséklet határértékének megsértésének korai indikátoraként használjuk.
- Kék: Visszatérő ág hőmérséklete
- Fehér: Tartály hőmérséklet
- Zöld: v-Rms rezgésérték
Statikus határértékek
A statikus határértékek a hidraulikus aggregát különböző folyamatértékeire vannak beállítva. A határérték el nem érése vagy túllépése esetén a moneo-ban ticket kerül generálásra. Ez utólag tovább feldolgozható a ticket feldolgozási szabályokon keresztül.
- A riasztási határérték küszöbértéke
- A riasztási határérték késleltetési ideje
A hidraulikus aggregát esetében a következő folyamatértékek használatosak a határértékeken keresztül történő felügyeletre:
- 1. és 2. tartály töltési szint
- 1. tartály hőmérséklet
- Visszatérő ág hőmérséklete
- 1. és 2. szivattyú hőmérséklet
- 1. és 2. szivattyú rezgésértékek
Ticketfeldolgozási 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 számított értékekkel és sablonokkal további információk generálhatók a mérési értékekből.
Az üzemórák érzékelése a üzemóraszámláló sablon segítségével valósult meg. Amíg a szivattyú fordulatszáma nagyobb, mint 50 ford/perc, az időszámláló aktív marad.
- A számított érték neve
- Az üzemóra-számláló triggere
- Küszöbérték a triggerhez
- Aktuális időérték
A hőmérséklet-érzékelő 0...10 V analóg értékét a megfelelő hőmérsékleti értékre kell skálázni (0 V = 0°C és 10 V = 100°C).
- Hőmérséklet analóg áramértékként az érzékelőtől (0...10 V)
- Analóg végpont (100 °C = 10 V)
- Analóg kezdőpont (0 °C = 0 V)
- Feszültségtartomány analóg értéke (10 V)
- Számítás - Delta végpont a kezdőponthoz (AEP - ASP = ∆A)
- Számítás - Tényező az áram a Pascalhoz (∆A / 10 V = tényező)
- Az áramérték (0...10 V) szorzata a tényezővel
- Az analóg kezdőpont hozzáadása offszetként
- Eredmény - nyomáskülönbség Pascal-ban
A töltésszint-érzékelő csak a mérési értéket továbbítja offszet nélkül az IO-Link interfészen keresztül. Ezt hozzá kell adni a mérési értékhez.
- Tartály töltési szint nyers értékként
- Offszet a töltési szinthez
- Töltési szint offszettel
