Monitorizarea acumulatorului cu cameră de aer al unui sistem hidraulic cu ajutorul moneo RTM
Utilizare caz
Acumulatorii cu cameră de aer - ca și acumulatorii cu diafragmă, cu piston sau cu arc - sunt acumulatori hidraulici. Într-un sistem hidraulic, un acumulator cu cameră asigură compensarea volumului și stocarea energiei și amortizează pulsațiile.
moneo RTM asigură o monitorizare ușoară a acumulatorilor cu cameră din sistemele hidraulice. Potențialele defecțiuni sau fisuri ale camerei pot fi detectate din timp și pot fi prevenite opririle bruște ale sistemului hidraulic.
Situația inițială
În prezent, funcția acumulatorului camerei de aer nu este monitorizată. Activitățile de întreținere sunt efectuate conform unui interval de timp stabilit. Nu sunt disponibile informații cu privire la durata de funcționare la uzură a camerei. Datele senzorilor de presiune și temperatură existenți nu sunt analizate sau monitorizate în continuare.
Acesta este motivul pentru care defecțiunile camerei de aer a acumulatorului sunt detectate prea târziu sau nu sunt detectate deloc. Drept urmare, se pot produce deteriorări ale altor componente ale sistemului. Dacă nu se mai asigură compensarea volumului prin intermediul acumulatorului camerei de aer, pompa hidraulică va fi supusă unei sarcini mai mari, ceea ce înseamnă că este posibil să nu mai fie posibilă garantarea unei energii de presiune suficiente.
Scopul proiectului
Metoda de monitorizare a stării patentată de ifm pentru această aplicație ajută la optimizarea întreținerii și la detectarea din timp a unor defecțiuni iminente ale camerei.
Pentru a detecta la timp o defecțiune a camerei, trebuie monitorizați parametrii cheie ai acumulatorului cu cameră de aer, cum ar fi numărul de operațiuni de umplere și golire. Trebuie declanșată o alarmă atunci când este depășit un prag stabilit.
Starea actuală a camerei poate fi, de asemenea, detectată prin măsurarea permanentă a temperaturii de suprafață în diferite poziții ale acumulatorului camerei, permițând detectarea timpurie a unei potențiale defecțiuni/fisuri a camerei.
Implementare
Pentru a efectua monitorizarea stării acumulatorului camerei, se utilizează senzorii existenți, iar datele și pragurile sunt vizualizate și gestionate în moneoRTM. Se instalează senzori de temperatură suplimentari cu șuruburi, fără a fi necesară intervenția în sistem. moneoRTM este instalat pe un server intern. Cu ajutorul unui master IO-Link, toate valorile senzorilor sunt transmise către VLAN-ul intern și către moneo.
Rezultatul
Cu ajutorul moneo, a fost posibilă implementarea întreținerii bazate pe condiții și asigurarea capacității de proces a sistemului hidraulic. moneoRTM
- afișează toate valorile măsurate într-un tablou de bord
- calculează diferențele de temperatură între senzorii de temperatură
- contorizează numărul de operațiuni de umplere și golire a camerei
- permite gestionarea pragurilor
- emite alerte prin intermediul tichetelor, e-mailurilor și SFI
- asigură detectarea timpurie a fisurilor camerei
- permite optimizarea procesului, de la întreținerea bazată pe timp la cea bazată pe condiții
- permite monitorizarea valorilor de proces cu ajutorul metodelor de inteligență artificială
Structura sistemului
- Senzor de presiune pentru presiunea sistemului
- Senzor de temperatură sistem hidraulic
- Senzor de temperatură acumulator
- Senzor de temperatură cameră
- IO-Link Master
Tabloul de bord
Tabloul de bord de vizualizare oferă utilizatorilor o imagine clară a tuturor datelor relevante privind acumulatorul camerei.
- Diferența de temperatură ③ și ④
- Diferența de temperatură ④ și ⑤
- Temperatura la suprafața camerei
- Temperatura de suprafață a acumulatorului
- Temperatura de suprafață a sistemului hidraulic
- Alarma de temperatură condiționată a camerei
- Presiunea sistemului
- Modificări ale sarcinii camerei
Praguri statice
Pragurile statice sunt monitorizate prin două valori calculate (pentru detalii, a se consulta secțiunea Valori calculate).
Pe de o parte, este monitorizat numărul de schimbări de sarcină determinat prin intermediul unei valori calculate. Pragul pentru aceasta poate fi preluat din fișa tehnică a producătorului.
Pe de altă parte, o condiție constând din două valori măsurate este verificată cu ajutorul valorilor calculate:
- Temperatura camerei >30 °C
ȘI
- Diferența de temperatură dintre cameră și acumulator < 2K
Numai dacă ambele condiții sunt adevărate, este posibilă o fisură a camerei și se va declanșa o alarmă.
Praguri dinamice (SmartLimitWatcher)
Pragurile dinamice (SmartLimitWatcher) oferă informații despre starea funcției camerei. Pentru aceasta, presiunea sistemului este monitorizată ca variabilă țintă. Pentru a calcula pragurile dinamice, se utilizează următorii parametri auxiliari:
- Temperatura camerei
- Temperatura acumulatorului
- Temperatura sistemului hidraulic
- Turația pompei ca indicator de stare
- Valorile de vibrație ale pompei
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
Pentru aplicațiile în care este necesară o reumplere regulată, este indicat să se optimizeze procesul de reaprovizionare, de exemplu, prin trimiterea unei notificări pe e-mail către un grup definit de destinatari responsabili de aprovizionarea producției, de îndată ce nu se mai atinge nivelul specificat într-un rezervor, astfel încât să se declanșeze procesul de reumplere.
Valori calculate
Folosind valorile calculate, se pot genera informații suplimentare din valorile măsurate.
Alarmă condiționată - cameră
În următoarea diagramă de flux, se compară două valori măsurate. Numai dacă este îndeplinită condiția pentru ambele valori măsurate se emite 1, în caz contrar se emite 0.
- Temperatura camerei
- Constantă ca valoare de comparație pentru temperatura camerei
- Diferența de temperatură dintre cameră și acumulator
- Constantă ca valoare de comparație pentru diferența de temperatură
- Comparație ① mai mare decât ②
- Comparație ③ mai mică decât ④
- Operațiunea ȘI între comparațiile ⑤ și ⑥
- Conversia valorilor binare în valori numerice
- Generarea rezultatului (0 = condițiile nu sunt îndeplinite, 1 = ambele condiții sunt îndeplinite)
Numărarea modificărilor de sarcină ale unei camere
În următoarea diagramă de flux, se numără modificările de sarcină ale unei camere. Acestea reprezintă un indicator al uzurii camerei. Presiunea sistemului este monitorizată și comparată cu valorile minime și maxime. Dacă presiunea maximă este depășită, contorul este incrementat și se blochează continuarea incrementării până când presiunea sistemului se află o dată sub presiunea minimă.
- Presiunea sistemului
- Presiune minimă constantă
- Presiune maximă constantă
- Comparație - presiunea sistemului mai mare decât presiunea maximă
- Comparație - presiunea sistemului mai mică decât presiunea minimă
- RS flip flop
- Contor de piese
- Rezultat al valorii de contorizare
