Monitorizarea unității de alimentare hidraulică a unui banc de testare hidraulică
Utilizare caz
Unitatea de alimentare hidraulică este componenta centrală a unui banc de testare hidraulică. Senzorii de presiune sunt certificați pe un banc de testare hidraulică cu presiune de impuls prin intermediul unui test de „durată de funcționare accelerată”.
O defecțiune a instalației ar crește timpul de dezvoltare, întrucât testele nu ar putea fi efectuate conform planificării. În plus, livrarea anumitor tipuri de senzori de presiune ar fi restricționată în această perioadă, deoarece nu s-ar putea efectua testele necesare pentru a asigura calitatea de serie. Acest lucru ar avea, la rândul său, un impact direct asupra vânzărilor din acest grup de produse și ar compromite disponibilitatea produselor.
Situația inițială
Unitatea de alimentare hidraulică existentă este deja echipată cu senzori (senzori de temperatură, presiune și nivel). Aceste informații sunt utilizate pentru a controla sistemul și pentru a opri mașina în cazul încălcării limitelor. Unitatea de alimentare dispune de două rezervoare pentru răcirea uleiului hidraulic.
O altă particularitate a unității de alimentare sunt cele două pompe redundante, care sunt identice din punct de vedere constructiv. În sistemele existente cu două pompe redundante, este esențial să se asigure o utilizare egală a pompelor pentru a crește numărul total de ore de funcționare a acestora și pentru a evita deteriorarea uneia dintre pompe (cum ar fi rulmenții blocați) din cauza unui timp de inactivitate excesiv.
Scopul proiectului
Monitorizarea completă a condiției unității de alimentare hidraulică
Scopul este de a monitoriza uzura din sistemul hidraulic și timpul de funcționare a pompelor pentru a le optimiza. Nerespectarea limitelor trebuie să fie detectată din timp prin gestionarea automată a alarmelor.
Implementare
Semnalele senzorilor existenți în sistem sunt captate prin intermediul Y-path/retrofit. Au fost instalate două variante:
Rezervor
- Captarea în paralel a semnalului 0 – 10 V al celor doi senzori de temperatură prin intermediul DP1222
- Preluarea semnalului IO-Link al celor doi senzori de nivel prin intermediul unui E43406 splitter de date IO-Link
Ceilalți senzori au fost instalați și configurați în conformitate cu instrucțiunile de utilizare corespunzătoare.
Pompă
- Senzor inductiv IO-Link cu monitor de viteză
- Senzori de vibrații IO-Link
Linie de retur
- Senzor cu cablu de temperatură și senzor cu șuruburi
- Conector de temperatură IO-Link (sistem electronic de evaluare pentru senzorii de temperatură PT100/PT1000)
moneo RTM este instalat la nivel central pe un server. Cu ajutorul magistralei IO-Link, valorile senzorilor sunt trimise către moneo RTM pentru vizualizare și evaluare.
Rezultatul
Monitorizarea completă a stării unei unități de putere hidraulică cu moneo RTM
Prin modernizare (captarea valorilor senzorilor de la controler) și înregistrarea suplimentară a valorilor caracteristice ale unității de putere hidraulică, au putut fi respectate toate cerințele unei soluții complete de monitorizare a stării.
- Detectarea permanentă a presiunii din sistem
- Monitorizarea permanentă a nivelului din rezervoare
- Monitorizarea permanentă a temperaturilor din rezervoare
- Monitorizarea vibrațiilor la pompe
- Calcularea orelor de funcționare a pompelor
- Monitorizarea temperaturii de retur
- Calcularea diferenței de temperatură între conducta de retur și rezervoare
- Detectarea uzurii în sistemul hidraulic
- Utilizarea optimizată a pompelor
Structura sistemului
- Senzor cu șuruburi + dop de temperatură pe conducta de retur
- Senzor de vibrații pompa 2
- Senzor inductiv + monitor de turație pompa 2
- Senzor de vibrații pompa 1
- Senzor inductiv + monitor de viteză pompa 1
- Temperatura rezervorului 2 + convertor 0...10 V
- Nivel rezervor 2 + splitter IO-Link
- Temperatură rezervor 1 + convertor 0...10 V
- Nivel rezervor 1 + splitter IO-Link
- IO-Link Master
Tabloul de bord
Tabloul de bord oferă utilizatorului o imagine de ansamblu asupra valorilor curente ale senzorilor din instalație. Următorul tablou de bord oferă o prezentare generală a parametrilor relevanți pentru proces.
- Temperatura liniei de retur
- Temperatura rezervorului 1
- Diferența de temperatură (linia de retur - rezervorul 1)
- Nivelul rezervorului 1
- Presiunea sistemului
- Nivelul rezervorului 2
- Temperatura rezervorului 2
- Pompa de viteză 1
- Pompă de viteză 2
Tablourile de bord separate oferă mai multe informații, precum valorile caracteristice actuale ale pompei:
- Valorile vibrațiilor pompei 1 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Valorile vibrațiilor pompei 2 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Pompa de viteză 1
- Ore de funcționare a pompei 1
- Temperatura pompei 1
- Pompă de viteză 2
- Ore de funcționare a pompei 1
- Temperatura pompei 2
Analiză
Funcția de analiză permite utilizatorilor să acceseze istoricul datelor stocate ale senzorilor. De exemplu, acest lucru simplifică depanarea. Diverse valori ale senzorilor pot fi vizualizate și analizate în timp.
Următoarea analiză arată clar că valoarea vibrațiilor (v-RMS) și temperatura uleiului hidraulic sunt corelate. De exemplu, valoarea vibrațiilor poate fi utilizată ca un indicator timpuriu al încălcării limitei temperaturii uleiului hidraulic.
- Albastru: Temperatura liniei de retur
- Alb: Temperatura rezervorului
- Verde: Valoarea vibrațiilor v-RMS
Praguri statice
Pragurile statice sunt setate pentru diferite valori de proces ale unității de alimentare hidraulică. Dacă o valoare de proces este depășită sau nu este atinsă, se creează un tichet în moneo, care poate fi prelucrat în continuare prin intermediul regulilor de procesare a tichetelor.
- Prag de alarmă superior
- Timp de întârziere pentru pragul de alarmă
Pentru unitatea de alimentare hidraulică, următoarele valori de proces sunt utilizate pentru monitorizarea valorilor limită:
- Nivel rezervor 1 și 2
- Temperatura rezervorului 1
- Temperatura liniei de retur
- Pompa de temperatură 1 și 2
- Valorile vibrațiilor pompa 1 și 2
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
Cu ajutorul valorilor calculate și al șabloanelor, se pot genera informații suplimentare din valorile măsurate.
Pentru a înregistra orele de funcționare, a fost utilizat șablonul de contorizare a orelor de funcționare. Atâta timp cât turația pompei este mai mare de 50 rpm, contorul de ore rămâne activ.
- Denumirea valorii calculate
- Declanșator pentru contorul de ore de funcționare
- Valoarea de prag pentru declanșare
- Valoarea curentă a timpului
Valoarea analogică de 0...10 V a senzorului de temperatură trebuie scalată la valoarea corespunzătoare a temperaturii (0 V = 0 °C și 10 V = 100 °C).
- Temperatura ca valoare de tensiune analogică de la senzor (0...10 V)
- Punct final analogic (100 °C = 10 V)
- Punct de pornire analogic (0 °C = 0 V)
- Interval de tensiune valoare analogică (10 V)
- Calcularea delta dintre punctul final și punctul inițial (AEP – ASP = ∆A)
- Calcularea factorului pentru curent la pascal (∆A / 10 V = factor)
- Înmulțirea valorii curentului (0...10 V) cu factorul
- Adunarea punctului de pornire analogic ca valoare de decalaj
- Rezultatul diferenței de presiune în pascal
Senzorul de nivel transmite doar valoarea măsurată fără valoarea de decalaj prin intermediul interfeței IO-Link. Acesta trebuie adăugat la valoarea măsurată.
- Nivelul rezervorului ca valoare brută
- Decalaj la nivel
- Nivel cu decalaj
