Monitorování měchového akumulátoru hydraulického systému s moneo RTM
Měchové akumulátory, stejně jako membránové, pístové nebo pružinové akumulátory, jsou hydraulické akumulátory. V hydraulickém systému měchový akumulátor zajišťuje vyrovnávání objemu, ukládání energie a tlumení pulzací.
moneo RTM zajišťuje snadné monitorování měchových akumulátorů v hydraulických systémech. Případné selhání nebo prasknutí měchů lze včas odhalit a předejít tak náhlým výpadkům hydraulického systému.
Počáteční situace
V současné době není funkce měchového akumulátoru sledována. Činnosti údržby se provádějí na základě stanoveného časového intervalu. Nejsou k dispozici žádné informace o únavové životnosti měchu. Údaje ze stávajících snímačů tlaku a teploty nejsou dále analyzovány ani sledovány.
Proto jsou poruchy měchového akumulátoru zjištěny příliš pozdě nebo nejsou zjištěny vůbec. V důsledku toho může dojít k poškození dalších součástí systému. Pokud již není zajištěna kompenzace objemu prostřednictvím měchového akumulátoru, je hydraulické čerpadlo vystaveno zvýšenému zatížení, což znamená, že již nemusí být možné zajistit dostatečnou tlakovou energii.
Cíl projektu
Metoda sledování stavu patentovaná společností ifm pro tuto aplikaci pomáhá optimalizovat údržbu a včas odhalit hrozící poruchy měchů.
Aby bylo možné včas odhalit selhání měchu, je třeba sledovat klíčové parametry měchového akumulátoru, jako je počet plnění a vypouštění. Při překročení nastavené prahové hodnoty se spustí alarm.
Aktuální stav měchu lze také zjistit permanentním měřením povrchové teploty v různých polohách měchového akumulátoru, což umožňuje včasnou detekci případného selhání/prasknutí měchu.
Implementace
K monitorování stavu měchového akumulátoru se používají stávající senzory a data a prahové hodnoty se vizualizují a spravují v systému moneoRTM. Další teplotní čidla se instalují bez nutnosti zásahu do systému. Systém moneoRTM je nainstalován na interním serveru. Pomocí IO-Link masteru jsou všechny hodnoty senzorů přenášeny do interní sítě VLAN a do moneo.
Výsledek
S pomocí systému moneo se podařilo zavést údržbu založenou na stavu a zajistit procesní způsobilost hydraulického systému. moneoRTM
- vizualizuje všechny naměřené hodnoty na přístrojové desce
- vypočítá teplotní rozdíly mezi teplotními čidly
- počítá úkony naplnění a vyprázdnění měchu
- umožňuje správu prahových hodnot
- upozornění prostřednictvím ticketů, e-mailů a SFI
- zajišťuje včasné odhalení prasknutí měchu
- umožňuje optimalizaci procesů od údržby založené na čase k údržbě založené na stavu
- umožňuje sledování procesních hodnot pomocí metod umělé inteligence
Struktura systému
- Tlakový senzor systému
- Snímač teploty hydraulického systému
- Snímač teploty akumulátoru
- Snímač teploty měchu
- IO-Link master
Kontrolní panel
Vizualizační panel poskytuje uživatelům jasný přehled o všech relevantních údajích měchového akumulátoru.
- Teplotní rozdíl ③ a ④
- Teplotní rozdíl ④ a ⑤
- Povrchová teplota měchu
- Povrchová teplota akumulátoru
- Povrchová teplota hydrauliky
- Alarm podmíněné teploty měchu
- Systémový tlak
- Změny zatížení měchu
Statické mezní hodnoty
Statické prahové hodnoty jsou sledovány pomocí dvou vypočtených hodnot (pro podrobnosti viz sekci Vypočtené hodnoty).
Na jedné straně se monitoruje počet změn zatížení určený pomocí vypočtené hodnoty. Mezní hodnotu lze zjistit z datového listu výrobce.
Na druhé straně je kontrolována podmínka sestávající ze dvou naměřených hodnot pomocí vypočtených hodnot:
- Teplota měchu >30 °C
A
- Teplotní rozdíl mezi měchem a akumulátorem < 2K
Pouze pokud jsou splněny obě podmínky, je pravděpodobné, že dojde k prasknutí měchu, a spustí se alarm.
Dynamické mezní hodnoty (SmartLimitWatcher)
Dynamické mezní hodnoty (SmartLimitWatcher) poskytují informace o stavu funkce měchu. Za tímto účelem se jako cílová veličina sleduje tlak v systému. Pro výpočet dynamických prahů se používají následující pomocné parametry:
- Teplota měchu
- Teplota akumulátoru
- Teplota hydrauliky
- Rychlost čerpadla jako indikátor stavu
- Hodnoty vibrací čerpadla
Pravidla pro zpracování tiketů
Pomocí této funkce lze snadno definovat, co se má stát po spuštění varování nebo alarmu, např.:
- Upozornění e-mailem
- Integrace SAP
U aplikací, kde je nutné pravidelné doplňování, je vhodné optimalizovat proces doplňování, například zasláním e-mailového oznámení definované skupině příjemců odpovědných za zásobování výroby, jakmile již není dosaženo stanovené hladiny v nádrži, aby se spustil proces doplňování.
Vypočítané hodnoty
Pomocí vypočtených hodnot lze z naměřených hodnot získat další informace.
Podmíněný alarm – měch
V následujícím vývojovém diagramu jsou porovnávány dvě naměřené hodnoty. Pouze pokud je splněna podmínka pro obě měřené hodnoty, je na výstupu 1, jinak je na výstupu 0.
- Teplota měchu
- Konstanta jako srovnávací hodnota pro teplotu měchu
- Teplotní rozdíl mezi měchem a akumulátorem
- Konstanta jako srovnávací hodnota pro rozdíl teplot
- Srovnání ① větší než ②
- Srovnání ③ méně než ④
- Operace A mezi porovnáními ⑤ a ⑥
- Převod binární hodnoty na číselnou
- Výstup výsledku (0 = podmínky nejsou splněny, 1 = obě podmínky jsou splněny)
Počítání změn zatížení měchu
V následujícím vývojovém diagramu se počítají změny zatížení měchu. Jsou indikátorem opotřebení měchu. Tlak v systému je monitorován a porovnáván s minimálními a maximálními hodnotami. Pokud je překročen maximální tlak, počítadlo se inkrementuje a další inkrementace je blokována, dokud tlak v systému jednou neklesne pod minimální tlak.
- systémový tlak
- Konstantní minimální tlak
- Konstantní maximální tlak
- Srovnání – tlak v systému vyšší než maximální tlak
- Srovnání – tlak v systému nižší než minimální tlak
- Klopný obvod RS
- Počítadlo kusů
- Výstup počítané hodnoty
