Övervakning av det hydrauliska aggregatet i en hydraulisk provinstallation
Användningsområde
Det hydrauliska aggregatet är den centrala komponenten i en hydraulisk provinstallation. Tryckgivare kvalificeras i en hydraulisk provinstallation för impulstryck genom ett "accelererat livstidstest".
Ett fel på anläggningen skulle förlänga utvecklingstiden eftersom testerna inte kunde genomföras som planerat. Dessutom skulle leveransen av vissa typer av tryckgivare begränsas under denna tid eftersom de tester som krävs för att säkerställa seriekvaliteten inte kunde genomföras. Detta skulle i sin tur ha en direkt inverkan på försäljningen i denna produktgrupp och skulle äventyra tillgången på produkter.
Den inledande situationen
Det befintliga hydrauliska aggregatet är redan utrustat med givare (temperatur-, tryck- och nivågivare). Denna information används för att styra systemet och för att stoppa maskinen om gränserna överskrids. Aggregatet har två tankar för hydrauloljekylning.
En annan särskild egenskap hos aggregatet är de två redundanta pumparna som är identiska till sin konstruktion. I befintliga system med två redundanta pumpar är det viktigt att se till att pumparna används lika mycket för att öka deras totala drifttid och undvika skador på en av pumparna (t.ex. att lager går sönder) på grund av alltför lång stilleståndstid.
Projektets syfte
Omfattande övervakning av tillståndet hos det hydrauliska aggregatet
Syftet är att övervaka slitaget i hydraulsystemet och pumparnas drifttid för att optimera dem. Gränsöverskridanden ska upptäckas tidigt genom automatisk larmhantering.
Implementering
Signalerna från de befintliga givarna i systemet fångas upp via Y-banan/eftermonteringen. Två varianter installerades:
Tank
- Parallell avkänning av 0–10 V-signalen från de två temperaturgivarna via DP1222
- Avkänning av IO-Link-signalen från de två nivågivarna via en E43406 IO-Link-dataförgrening
De andra givarna installerades och ställdes in enligt deras respektive bruksanvisningar.
Pump
- Induktiv IO-Link-givare med hastighetsövervakare
- IO-Link-vibrationsgivare
Returledning
- Temperaturkabelgivare med skruvmonterad givare
- IO-Link-temperaturkontakt (utvärderingselektronik för PT100/PT1000-temperaturgivare)
moneo RTM installeras centralt på en server. Med hjälp av IO-Link-mastern skickas givarvärdena till moneo RTM för visualisering och utvärdering.
Resultatet
Omfattande övervakning av tillståndet hos ett hydrauliskt aggregat med moneo RTM
Genom eftermontering (insamling av givarvärden från styrenheten) och ytterligare registrering av karakteristiska värden för det hydrauliska aggregatet kunde alla krav på en heltäckande lösning för tillståndsövervakning uppfyllas.
- Permanent detektering av systemtrycket
- Permanent övervakning av nivån i tankarna
- Permanent övervakning av temperaturen i tankarna
- Vibrationsövervakning av pumparna
- Beräkning av pumparnas drifttimmar
- Övervakning av returtemperaturen
- Beräkning av temperaturskillnaden mellan returledningen och tankarna
- Detektering av slitage i hydraulsystemet
- Optimerad användning av pumpen
Systemstruktur
- Skruvmonterad givare + temperaturplugg på returledningen
- Vibrationsgivare för pump 2
- Induktiv givare + hastighetsövervakare för pump 2
- Vibrationsgivare för pump 1
- Induktiv givare + hastighetsövervakare för pump 1
- Temperatur, tank 2 + omvandlare 0–10 V
- Nivå, tank 2 + IO-Link-förgrening
- Temperatur, tank 1 + omvandlare 0–10 V
- Nivå, tank 1 + IO-Link-förgrening
- IO-Link-master
Manöverpanel
Manöverpanelen ger användaren en översikt över de aktuella givarvärdena i installationen. Följande manöverpanel ger en översikt över de processrelevanta parametrarna.
- Temperatur i returledningen
- Temperatur i tank 1
- Temperaturskillnad (returledning – tank 1)
- Nivå i tank 1
- Systemtryck
- Nivå i tank 2
- Temperatur i tank 2
- Hastighet för pump 1
- Hastighet för pump 2
Separata manöverpaneler ger mer information, t.ex. pumpens aktuella karakteristiska värden:
- Vibrationsvärden för pump 1 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Vibrationsvärden för pump 2 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Hastighet för pump 1
- Drifttimmar för pump 1
- Temperatur i pump 1
- Hastighet för pump 2
- Drifttimmar för pump 1
- Temperatur i pump 2
Analys
Med analysfunktionen kan användarna få tillgång till lagrade historiska data från givarna. Detta underlättar till exempel felsökning. Olika givarvärden kan visas och analyseras över tiden.
Följande analys visar tydligt att vibrationsvärdet (v-RMS) och hydrauloljetemperaturen korrelerar. Vibrationsvärdet kan till exempel användas som en tidig indikator på ett överskridande av gränsvärdet för hydrauloljetemperaturen.
- Blå: Temperatur i returledningen
- Vit: Tankens temperatur
- Grön: Vibrationsvärde v-RMS
Statiska trösklar
Statiska trösklar ställs in för olika processvärden för det hydrauliska aggregatet. Om ett processvärde överskrids eller inte uppnås skapas ett ärende i moneo, som kan behandlas vidare med hjälp av regler för ärendehantering.
- Övre larmtröskel
- Fördröjningstid för larmtröskeln
För det hydrauliska aggregatet används följande processvärden för gränsvärdesövervakning:
- Nivå i tank 1 och 2
- Temperatur i tank 1
- Temperatur i returledningen
- Temperatur i pump 1 och 2
- Vibrationsvärden för pump 1 och 2
Regler för ärendehantering
Den här funktionen kan användas för att enkelt definiera vad som ska hända efter att en varning eller ett larm har utlösts, t.ex:
- Meddelande via e-post
- SAP-integrering
Beräknade värden
Med hjälp av beräknade värden och mallar kan ytterligare information genereras från uppmätta värden.
För att registrera drifttimmarna användes mallen för räknare för drifttimmar. Så länge pumpens hastighet är högre än 50 varv per minut förblir tidräknaren aktiv.
- Namnet på det beräknade värdet
- Utlösare för räknaren för drifttimmar
- Tröskelvärde för utlösaren
- Aktuellt tidsvärde
Temperaturgivarens analoga värde 0–10 V måste skalas till motsvarande temperaturvärde (0 V = 0°C och 10 V = 100°C).
- Temperatur som analogt spänningsvärde från givare (0–10 V)
- Analog ändpunkt (100°C = 10 V)
- Analog startpunkt (0°C = 0 V)
- Spänningsområde, analogt värde (10 V)
- Beräkning av delta för ändpunkt till startpunkt (AEP–ASP = ∆A)
- Beräkning av faktorn för ström till pascal (∆A / 10 V = faktor)
- Multiplikation av strömvärdet (0–10 V) med faktorn
- Addition av den analoga startpunkten som förskjutning
- Resultattryckskillnad i pascal
Nivågivaren överför endast det uppmätta värdet utan förskjutning via IO-Link-gränssnittet. Detta måste läggas till det uppmätta värdet.
- Tanknivå som råvärde
- Förskjutning till nivå
- Nivå med förskjutning
