Overvåking av den hydrauliske kraftenheten til en hydraulisk testbenk
Brukstilfelle
Den hydrauliske kraftenheten er den sentrale komponenten i en hydraulisk testbenk. Trykksensorer er kvalifisert på en hydraulisk testbenk med impulstrykk ved hjelp av en «akselerert levetid»-test.
En feil på anlegget vil øke utviklingstiden fordi tester ikke kunne gjennomføres som planlagt. Videre vil levering av visse typer trykksensorer være begrenset i løpet av denne tiden, da testene som er nødvendige for å sikre seriekvalitet ikke kunne utføres. Dette vil igjen ha en direkte innvirkning på salget i denne produktgruppen og vil kompromittere produkttilgjengeligheten.
Den eksisterende hydrauliske kraftenheten er allerede utstyrt med sensorer (temperatur-, trykk- og nivåsensorer). Denne informasjonen brukes til å kontrollere systemet og stoppe maskinen ved grensebrudd. Kraftenheten har to tanker for hydraulisk oljekjøling.
En annen særegenhet ved kraftenheten er de to redundante pumpene som er identiske i konstruksjon. I eksisterende systemer med to redundante pumper er det avgjørende å sikre lik bruk av pumpene for å øke totale driftstimer og for å unngå skader på en av pumpene (som f.eks. fastkjørte lagre) på grunn av for lang tomgangstid.
Omfattende tilstandsovervåking av den hydrauliske kraftenheten
Målet er å overvåke slitasjen i det hydrauliske systemet og kjøretiden til pumpene for å optimalisere dem. Grensebrudd skal oppdages tidlig av automatisert alarmhåndtering.
Signalene til de eksisterende sensorene i systemet fanges opp via Y-path/retrofit. To varianter ble installert:
Tank
- Parallell tapping av 0 - 10 V-signalet fra de to temperatursensorene via DP1222
- Tapping av IO-Link-signalet til de to nivåsensorene via en E43406 IO-Link-datasplitter
De andre sensorene ble installert og konfigurert i henhold til sine relevante bruksanvisninger.
Pumpe
- Induktiv IO-Link-sensor med hastighetsmonitor
- IO-Link vibrasjonssensorer
Returledning
- Temperaturkabelsensor med bolt-on sensor
- IO-Link temperaturplugg (evalueringselektronikk for PT100/PT1000 temperatursensorer)
moneo RTM er sentralt installert på en server. Ved hjelp av IO-Link-masteren sendes sensorverdiene til moneo RTM for visualisering og evaluering.
Omfattende tilstandsovervåking av en hydraulisk kraftenhet med moneo RTM
Gjennom ettermontering (fange sensorverdier fra kontroller) og tilleggsregistrering av karakteristiske verdier for hydraulikkaggregatet, kunne alle krav til en omfattende løsning for tilstandsovervåking oppfylles.
- Permanent deteksjon av systemtrykket
- Permanent overvåking av nivået i tankene
- Permanent overvåking av temperaturene i tankene
- Vibrasjonsovervåking på pumpene
- Beregning av pumpenes driftstimer
- Overvåking av returtemperaturen
- Beregning av temperaturforskjell mellom returledning og tanker
- Registrering av slitasje i hydraulikksystemet
- Optimalisert pumpeutnyttelse
Systemstruktur
- Påskrudd sensor + temperaturplugg på returledning
- Vibrasjonssensor pumpe 2
- Induktiv sensor + hastighetsmonitor pumpe 2
- Vibrasjonssensor pumpe 1
- Induktiv sensor + hastighetsmonitor pumpe 1
- Temperatur tank 2 + omformer 0...10 V
- Nivå tank 2 + IO-Link-splitter
- Temperatur tank 1 + omformer 0...10 V
- Nivå tank 1 + IO-Link-splitter
- IO-Link-primærenhet
Dashboard
Kontrollpanelet gir brukeren en oversikt over gjeldende sensorverdier i installasjonen. Følgende dashbord gir en oversikt over de prosessrelevante parameterne.
- Returledningstemperatur
- Temperatur tank 1
- Temperaturforskjell (returledning - tank 1)
- Nivå tank 1
- Systemtrykk
- Nivå tank 2
- Temperatur tank 2
- Hastighet pumpe 1
- Hastighet pumpe 2
Separate dashbord gir mer informasjon, for eksempel gjeldende karakteristiske verdier for pumpen:
- Vibrasjonsverdier pumpe 1 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Vibrasjonsverdier pumpe 2 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Hastighet pumpe 1
- Driftstimer pumpe 1
- Temperatur pumpe 1
- Hastighet pumpe 2
- Driftstimer pumpe 1
- Temperatur pumpe 2
Analyse
Analysefunksjonen lar brukere få tilgang til de lagrede historikkdataene til sensorene. Dette forenkler for eksempel feilsøking. Ulike sensorverdier kan sees og analyseres over tid.
Den følgende analysen viser tydelig at vibrasjonsverdien (v-RMS) og temperaturen på hydraulikkolje korrelerer. For eksempel kan vibrasjonsverdien brukes som en tidlig indikator på et grensebrudd på hydraulikkoljens temperatur.
- Blå: Returledningstemperatur
- Hvit: Tanktemperatur
- Grønn: Vibrasjonsverdi v-RMS
Statiske terskler
Statiske terskler er satt for ulike prosessverdier for den hydrauliske kraftenheten. Hvis en prosessverdi overskrides eller ikke nås, opprettes en forespørsel i mono, som kan behandles videre via regler for behandling av forespørsler.
- Øvre alarmterskel
- Forsinkelsestid for alarmterskel
For den hydrauliske kraftenheten brukes følgende prosessverdier for grenseverdiovervåking:
- Nivå tank 1 og 2
- Temperatur tank 1
- Returledningstemperatur
- Temperaturpumpe 1 og 2
- Vibrasjonsverdier pumpe 1 og 2
Regler for behandling av forespørsler
Denne funksjonen kan brukes til å enkelt definere hva som skal skje etter at en advarsel eller alarm har blitt utløst, f.eks.
- E-postvarsel
- SAP-integrasjon
Beregnede verdier
Ved å bruke beregnede verdier og maler kan tilleggsinformasjon genereres fra målte verdier.
For å registrere driftstimene ble det brukt en mal for driftstimetelleren. Så lenge pumpens hastighet er større enn 50 rpm, forblir tidstelleren aktiv.
- Navn på den beregnede verdien
- Utløser for driftstimetelleren
- Terskelverdi for utløseren
- Gjeldende tidsverdi
Den analoge 0...10 V-verdien til temperatursensoren må skaleres til tilsvarende temperaturverdi (0 V = 0°C og 10 V = 100°C).
- Temperatur som analog spenningsverdi fra sensor (0...10V)
- Analogt endepunkt (100 °C = 10 V)
- Analogt startpunkt (0 °C = 0 V)
- Spenningsområde analog verdi (10 V)
- Beregning av deltaet til endepunkt til startpunkt (AEP – ASP = ∆A)
- Beregning av faktoren for strøm til pascal (∆A / 10 V = faktor)
- Multiplikasjon av gjeldende verdi (0...10 V) med faktoren
- Addisjon av det analoge startpunktet som offset
- Resultat trykkforskjell i pascal
Nivåsensoren overfører kun den målte verdien uten offset via IO-Link-grensesnittet. Dette må legges til den målte verdien.
- Tanknivå som råverdi
- Forskyvning til nivå
- Nivå med forskyvning
