moneo: Platforma IIoT
Exemple de aplicații

Monitorizarea inteligentă a pompei cu ajutorul funcției moneo SmartLimitWatcher

Monitorizarea amănunțită a stării unei pompe de alimentare

Pompa de alimentare este una dintre componentele centrale ale unei instalații CIP. Aceasta asigură circulația substanțelor prin întregul sistem. În cazul în care pompa de alimentare se defectează, întregul proces al instalației se oprește.

Întrucât pompa funcționează la diferite viteze în funcție de etapa de curățare, monitorizarea statică este dificilă.

Scopul este de a implementa monitorizarea pompei pe bază de AI (inteligență artificială) pentru a detecta și pentru a raporta la timp orice abatere a stării de funcționare. Lucrările de întreținere pot fi efectuate în timp real.

Situația inițială

Monitorizarea procesului pompei, inclusiv monitorizarea vibrațiilor și a vitezei, nu se realizează sau se realizează doar într-o măsură foarte limitată – în cel mai bun caz pentru variabilele statice ale procesului. Nu sunt instalate sisteme de monitorizare sau de vizualizare, cum ar fi moneo. Prin urmare, daunele apărute la pompă nu sunt semnalate la timp.

Scopul proiectului

Înregistrarea variabilelor critice ale procesului și monitorizarea inteligentă a pompei.

Cu ajutorul unor senzori IO-Link adecvați, trebuie înregistrate variabilele esențiale de proces ale pompei.

Debit
Viteză
Treaptă de
Temperatură
Date despre vibrații

Înregistrarea datelor privind starea normală este utilizată pentru a crea un model care permite monitorizarea indiferent de starea de funcționare și, astfel, identificarea abaterilor de la starea normală (anomalii).

Implementare

moneo|RTM, inclusiv DataScienceToolbox și funcția SmartLimitWatcher, sunt instalate la nivel central pe un server. Masterul IO-Link este conectat la server printr-un VLAN intern. Fiecare dintre senzorii utilizați este conectat la un master IO-Link.

moneo|RTM înregistrează și vizualizează datele. Funcția SmartLimitWatcher din DataScienceToolbox este utilizată pentru a analiza datele înregistrate și pentru a calcula un model corespunzător. După o fază de învățare, acest model preia monitorizarea pompei și raportează orice abatere de la starea normală.

Pompele pot funcționa în diferite stări (de exemplu, în sarcină sau fără sarcină). În fiecare dintre aceste stări sunt admise praguri diferite. Funcția SmartLimitWatcher din DataScienceToolbox poate stabili praguri în mod dinamic. Dacă valorile procesului se află în afara unui anumit interval de încredere, se vor emite avertismente sau alarme, la fel ca în cazul pragurilor statice.

Pentru a monitoriza debitul (variabila țintă), se utilizează funcția SmartLimitWatcher. În acest scop, se utilizează variabilele de suport (viteză, presiunea pompei, date privind vibrațiile). Acestea descriu caracteristicile debitului în diferite stări de funcționare. De exemplu, odată cu creșterea debitului, cresc și viteza și presiunea pompei.

Rezultat

Simplu
Nu sunt necesare cunoștințe de specialitate. Soluție pragmatică cu un asistent simplu în 5 pași pentru managerii de producție și întreținere.
Convenabil
Pregătirea automată a datelor și verificarea automată a calității. Nu este necesară o procesare prealabilă complexă a datelor.
Inteligent
Selectarea celui mai potrivit model AI. Formare automată a modelului și verificare a acurateței monitorizării.
Fiabil
. Monitorizare bazată pe timp și pe condiții. Monitorizare permanentă de fond utilizând intervale de așteptare dinamice pentru variabila țintă.
Personalizabil
Avertizări și alarme personalizabile. Sensibilitatea detectării anomaliilor poate fi ajustată.

Înregistrarea datelor are transparență crescută, oferind potențiale de optimizare. Durata de funcționare crescută a instalației a îmbunătățit procesul general. Managementul integrat al alarmelor asigură o reacție rapidă la modificarea parametrilor de proces, optimizând întreținerea. Toate măsurile sporesc calitatea proceselor și a produselor.

Concluzie

Instalația a fost digitalizată cu succes fără modificări sau intervenții la PLC-ul sau software-ul existent.

Structura sistemului

Monitor de viteză
Senzor de temperatură
Senzor de vibraţie
Senzor de presiune
Senzori de debit
IO-Link Master

Dashboard

Obțineți o imagine de ansamblu asupra panoului de comandă moneo.

Dashboard-ul oferă utilizatorului o vedere de ansamblu asupra valorilor de proces relevante pentru această instalație.

Debitul actual la ieșirea pompei în L/min.
Presiunea actuală la pompa de alimentare exprimată în bari
Prezentare generală a datelor despre vibrații (a-RMS, v-RMS, a-Peak)
Histograma orelor de funcționare
Temperatura de suprafață a motorului pompei în °C
Comparație între turația motorului în rpm și debitul în L/min

Analiză

Analiza oferă un acces facil la datele istorice și compară diferite valori de proces. Diagrama prezintă o curbă caracteristică tipică pentru pornire ①, funcționare ② și oprire ③.

Se poate observa că toate curbele de viteză și de presiune sunt aproape identice. Debitul din sistem este ușor urmărit, lucru normal având în vedere inerția mediului.

Albastru = debit
Alb = presiune
Verde = viteză

Setări și reguli: Gestionarea pragurilor

Praguri statice

Diferiți parametri ai pompei pot fi monitorizați static, deoarece sunt independenți de starea de funcționare. De exemplu, în acest caz, temperatura motorului nu trebuie să depășească 50 °C. Acest lucru este ușor de realizat, prin setarea unor praguri statice de avertizare și alarmă.

Praguri dinamice (SmartLimitWatcher)

În acest caz de utilizare, SmartLimitWatcher este utilizat pentru a monitoriza debitul pompei (variabila țintă).
Utilizând variabilele de suport (presiunea pompei, viteza și valorile accelerației), se calculează un model care creează o bandă de încredere în jurul valorii procesului. Acesta definește valorile de prag pentru debit, luând în considerare diferite stări de funcționare.

Sensibilitatea și, prin urmare, lățimea benzii de încredere, poate fi ajustată pentru pragurile de avertizare și de alarmă inferioare și superioare prin intermediul parametrilor (inactiv, scăzut, mediu și ridicat). Acest lucru face posibilă ascunderea oricăror avertismente sau alarme false.

Reguli de procesare a tichetelor

Această funcție poate fi utilizată pentru a defini cu ușurință ce ar trebui să se întâmple după declanșarea unui avertisment sau a unei alarme, de ex:

notificare prin e-mail
Integrarea SAP

Valori calculate

Pe lângă valorile de proces ale senzorilor, moneo înregistrează și orele de funcționare a pompei. Această funcție poate fi implementată rapid și ușor cu ajutorul șablonului „Contor de ore de funcționare”.

Este necesară o sursă de date ② care să descrie starea de funcționare. În exemplul de mai jos, se utilizează viteza de rotație și sunt setate următoarele praguri ③: