O sistema de aspiração central de um pavilhão de produção possui vários ventiladores. A potência dos ventiladores é decisiva para a qualidade da aspiração em todo o pavilhão de produção.
Em diversos processos de produção é necessário um sistema de evacuação de ar, visando a aspiração de resíduos de solda, a aspiração dos resíduos do marcador a laser e a proteção da disponibilidade da máquina e, desse modo, de todo o processo de produção. Por isso, a organização de uma manutenção adaptada às necessidades é indispensável.
Para conseguir isso, em um dos ventiladores são registrados os valores de corrente de todas as três fases, complementarmente ao monitoramento da vibração já integrado. A medição da diferença de fases fornece informações adicionais sobre o estado do motor do ventilador.
Uma falha do compressor nesse sistema tem consequências abrangentes:
No pior dos casos, isso leva a uma falha total da área de produção.
O monitoramento da vibração o ventilador e a respectiva conexão ao moneo já fornecem informações que permitem detectar possíveis danos.
Para uma panorâmica de avaliação abrangente, faltam os dados adicionais sobre o estado elétrico do ventilador e do conversor de frequência conectado à montante.
O objetivo é realizar um monitoramento abrangente da funcionalidade do ventilador:
O moneo|RTM está instalado em um servidor de forma centralizada. Os mestres IO-Link estão conectados ao servidor através de uma VLAN interna.
A ifm oferece um portfólio amplo de componentes de automação. Para essa aplicação foram selecionados três conversores de corrente ZJF055 e o módulo de entrada/saída IO-Link AL2605.
Os conversores de corrente abrangem todos os cabos de alimentação das três fases de corrente alternada U/V/W entre o conversor de frequência e os terminais de conexão no ventilador. Os valores de medição dos conversores são transmitidos como sinal analógico de 4...20 mA nas saídas de sinal. Esses valores são convertidos de 4...20 mA para o IO-Link através do AL2605.
Os dados são fornecidos ao moneo|RTM através de um mestre IO-Link da série AL1352.
Os valores do consumo de corrente dos três cabos de alimentação U/V/W devem ser medidos com a ajuda de três conversores de corrente.
Para obter valores do processo significativos, o valor de medição do conversor de corrente precisa ser convertido no valor de corrente efetivo (4 mA ≙ 0 A, 20 mA ≙ 50 A) do conversor. Isso é realizado no moneo|RTM através da função "Valores calculados" (Calculated values).
É possível registrar os seguintes danos elétricos e mecânicos:
A partir dos valores de corrente determinados:
Graças ao registro de dados abrangente é possível detectar falhas emergentes de modo antecipado. Assim, os trabalhos de manutenção podem ser planejados e executados de acordo com as necessidades. A segurança do processo de toda a instalação é assim complementada com um fator decisivo.
Os valores de corrente permitem tirar conclusões sobre eventuais curtos-circuitos no enrolamento do motor, limitação dos movimentos dos componentes rotativos e falhas no conversor de frequência.
Obtenha uma visualização geral na tela do moneo
A tela fornece ao usuário uma visão geral dos valores relevantes do processo para essa instalação.
A função de análise permite que o usuário acesse os dados do histórico e compare diferentes valores de processo. No diagrama são representados os valores de corrente de U, V e W em mA.
Pode-se observar que na fase de partida ① ocorre um overshoot e na operação normal ② os valores de corrente se estabilizam. No momento da desconexão ③ ocorre um pequeno pico devido às indutâncias no motor.
A chamada assimetria de corrente não deve ser superior a 10% em máquinas trifásicas. Para cada valor diferencial é criado respectivamente um alarme para o valor ≥ 10%.
Não é criado um monitoramento para um valor limite de advertência, pois pode ser usada a faixa de tolerância de até 10% na partida do motor do ventilador ou em uma alternância súbita da carga.
Através desta função é possível definir facilmente o que deve ocorrer após a emissão de uma advertência ou alarme, por exemplo:
Para aplicações em que sejam necessárias medidas de manutenção, aqui se oferece um planejamento antecipado do serviço.
Através dos valores calculados é possível processar dados do processo. Nesse Use case (aplicação de sucesso) são realizados diversos processamentos posteriores:
Nesse Use case (aplicação de sucesso) são monitoradas as 3 fases do motor de acionamento, para o efeito é necessário, em parte, realizar o cálculo várias vezes.
O conversor de corrente utilizado fornece um sinal analógico de 4...20 mA, que precisa primeiro ser convertido em um valor do processo em mA. Isso é necessário respectivamente para as 3 fases.
Motor Current = (AIN-4.000) * ((AEP-ASP)/(16.000)) + ASP
Para o cálculo da assimetria de corrente, primeiro é necessário calcular a corrente diferencial entre cada uma das fases (U-V, V-W e W-U).
∆Motor Current = Motor Current U - Motor Current V
Para poder indicar a assimetria de corrente em %, primeiro é necessário criar uma base de 100%, para o que é determinado o valor médio das 3 fases.
Average Current = (Motor Current U + Motor Current V + Motor Current W)/3
A partir das diferenças de corrente (U-V, V-W e W-U) e da corrente média de todas as três fases é calculada a assimetria de corrente em porcentagem. Esse valor é necessário para a criação de valores limites nesse Use case (aplicação de sucesso).
Assimetria = (∆Motor Current)/(Average Current) * 100%