Monitorowanie akumulatora pęcherzowego w układzie hydraulicznym za pomocą moneo RTM
Przykład zastosowania
Akumulatory pęcherzowe podobnie jak akumulatory membranowe, tłokowe lub sprężynowe są akumulatorami hydraulicznymi. W układzie hydraulicznym akumulator pęcherzowy zapewnia kompensację objętości, magazynowanie energii i tłumi pulsacje.
moneo RTM zapewnia łatwe monitorowanie akumulatorów pęcherzowych w układach hydraulicznych. Potencjalne awarie lub pęknięcia pęcherza można wykryć wcześnie i zapobiec nagłym przestojom układu hydraulicznego.
Sytuacja wyjściowa
Obecnie działanie akumulatora pęcherzowego nie jest monitorowane. Czynności konserwacyjne są wykonywane w oparciu o ustalony interwał czasowy. Nie są dostępne żadne informacje dotyczące czasu eksploatacji pęcherza. Dane z istniejących czujników ciśnienia i temperatury nie są dalej analizowane ani monitorowane.
Z tego powodu awarie akumulatora pęcherzowego są wykrywane zbyt późno lub nie są wykrywane wcale. Może to spowodować uszkodzenie innych elementów układu. Jeśli kompensacja objętości przez akumulator pęcherzowy nie jest już zapewniona, pompa hydrauliczna będzie poddawana zwiększonemu obciążeniu, co oznacza, że nie jest już możliwe zagwarantowanie wystarczającej energii ciśnienia.
Cel projektu
Metoda monitorowania stanu opatentowana przez ifm dla tego zastosowania pomaga zoptymalizować konserwację i wykryć zbliżające się awarie pęcherza na wczesnym etapie.
Aby w porę wykryć awarię pęcherza, należy monitorować kluczowe parametry akumulatora pęcherzowego, takie jak liczba operacji napełniania i opróżniania. Alarm będzie wyzwalany po przekroczeniu ustawionego progu.
Bieżący stan pęcherza można również wykryć poprzez stały pomiar temperatury powierzchni w różnych pozycjach akumulatora pęcherzowego, umożliwiając wczesne wykrycie potencjalnej awarii/pęknięcia pęcherza.
Wdrożenie
W celu monitorowania stanu akumulatora pęcherzowego wykorzystywane są istniejące czujniki, a dane i wartości progowe są wizualizowane i obsługiwane przez program moneoRTM. Dodatkowe przykręcane czujniki temperatury są instalowane bez konieczności ingerencji w system. MoneoRTM jest zainstalowany na wewnętrznym serwerze. Za pomocą mastera IO-Link wszystkie wartości czujnika są przesyłane do wewnętrznej sieci VLAN i do moneo.
Rezultat
Z pomocą moneo udało się wdrożyć konserwację opartą na stanie technicznym i zapewnić zdolność procesową układu hydraulicznego. moneoRTM
- zapewnia wizualizuję wszystkich zmierzonych wartości na kokpicie
- oblicza różnice temperatur między czujnikami temperatury
- zlicza liczbę operacji napełniania i opróżniania pęcherza
- pozwala na zarządzanie progami
- powiadamia za pośrednictwem zgłoszeń, wiadomości e-mail i SFI
- zapewnia wczesne wykrywanie pęknięć pęcherza
- umożliwia optymalizacje procesu od konserwacji opartej harmonogramie do konserwacji opartej na stanie faktycznym
- umożliwia monitorowanie wartości procesu przy użyciu metod AI
Struktura systemu
- Czujnik ciśnienia układu ciśnienia
- Czujnik temperatury układu hydraulicznego
- Czujnik temperatury akumulatora
- Czujnik temperatury pęcherza
- Master IO-Link
Kokpit
Kokpit zapewnia użytkownikom przejrzysty widok wszystkich istotnych danych dotyczących pęcherza.
- Różnica temperatury ③ i ④
- Różnica temperatury ④ i ⑤
- Temperatura powierzchni pęcherza
- Temperatura powierzchni akumulatora
- Temperatura powierzchni układu hydraulicznego
- Warunkowy alarm temperatury pęcherza
- Ciśnienie w układzie
- Zmiany obciążenia pęcherza
Progi statyczne
Progi statyczne są monitorowane przez dwie obliczone wartości (szczegóły w sekcji Obliczone wartości).
Z jednej strony monitorowana jest liczba zmian obciążenia określona za pomocą obliczonej wartości. Próg ten można pobrać z arkusza danych producenta.
Z drugiej strony warunek składający się z dwóch zmierzonych wartości jest sprawdzany przy użyciu wartości obliczonych:
- Temperatura pęcherza > 30 °C
AND
- Różnica temperatur między pęcherzem a akumulatorem < 2K
Tylko jeśli oba warunki są spełnione, prawdopodobne jest pęknięcie pęcherza i zostanie uruchomiony alarm.
Progi dynamiczne (SmartLimitWatcher)
Progi dynamiczne (SmartLimitWatcher) dostarczają informacji o stanie funkcji pęcherza. W tym celu ciśnienie w układzie jest monitorowane jako zmienna docelowa. Do obliczenia progów dynamicznych używane są następujące parametry pomocnicze:
- Temperatura pęcherza
- Temperatura akumulatora
- Temperatura układu hydraulicznego
- Prędkość pompy jako wskaźnik stanu
- Wartości drgań pompy
Reguły dot. Ticketów
Za pomocą tej funkcji można łatwo zdefiniować, co powinno się stać po wyzwoleniu ostrzeżenia lub alarmu, np:
- Powiadomienie pocztą elektroniczną
- Integracja z SAP
W przypadku zastosowań, w których konieczne jest regularne uzupełnianie, zaleca się optymalizację procesu uzupełniania, na przykład poprzez wysyłanie powiadomień e-mail do określonej grupy odbiorców odpowiedzialnych za dostawy produkcyjne, gdy tylko określony poziom w zbiorniku nie zostanie osiągnięty. W ten sposób uruchamia się proces uzupełniania.
Obliczone wartości
Korzystając z obliczonych wartości można wygenerować dodatkowe informacje na podstawie zmierzonych wartości.
Alarm warunkowy – pęcherz
Na poniższym schemacie przepływu porównywane są dwie zmierzone wartości. Tylko jeśli warunek dla obu zmierzonych wartości jest spełniony, wynikiem jest wartość 1, w przeciwnym razie wynik jest 0.
- Temperatura pęcherza
- Stała jako wartość porównawcza dla temperatury pęcherza
- Różnica temperatur między pęcherzem a akumulatorem
- Stała jako wartość porównawcza dla różnicy temperatury
- Porównanie ① większa niż ②
- Porównanie ③ mniejsza niż ④
- Operacja AND między porównaniami ⑤ i ⑥
- Konwersja wartości binarnej na numeryczną
- Wynik (0 = warunki niespełnione, 1 = oba warunki spełnione)
Liczenie zmian obciążenia pęcherza
Na poniższym schemacie przepływu zliczane są zmiany obciążenia pęcherza. Są one wskaźnikiem zużycia pęcherza. Ciśnienie w systemie jest monitorowane i porównywane z wartościami minimalnymi i maksymalnymi. Jeśli maksymalne ciśnienie zostanie przekroczone, licznik jest zwiększany, a dalsze zwiększanie jest blokowane, dopóki ciśnienie w systemie nie spadnie poniżej ciśnienia minimalnego.
- Ciśnienie w układzie
- Stałe ciśnienie minimalne
- Stałe ciśnienie maksymalne
- Porównanie - ciśnienie w systemie wyższe niż ciśnienie maksymalne
- Porównanie - ciśnienie w systemie niższe niż ciśnienie minimalne
- Przerzutnik RS
- Licznik sztuk
- Wartość wyjściowa licznika
