moneo: IIoT платформа
Випадки використання

Моніторинг масляного фільтра високого тиску на системі випробування імпульсним тиском для перевірки датчиків тиску

У рамках типового випробування датчики тиску кваліфікуються на гідравлічному випробувальному верстаку імпульсного тиску за допомогою випробування на «прискорений термін служби».

Фільтр високого тиску системи випробування імпульсним тиском є важливим компонентом для безперебійної роботи. У разі підвищеного тертя через пошкодження окремих компонентів у гідравлічній системі фільтр буде засмічено до виконання запланованих робіт із технічного обслуговування для заміни фільтра.

Початкова ситуація

Моніторинг процесу гідравлічних фільтрів високого тиску понад 400 бар в режимі реального часу не є нормою. Заміна напірного фільтра проводилася з встановленим інтервалом. У цьому випадку передчасний вихід з ладу гідравлічного поршневого насоса призвів до потрапляння стружки в гідравлічну систему. Вони осіли в напірному фільтрі, але згодом призвели до появи тріщин у фільтруючому елементі.

За допомогою циклічного моніторингу фільтра ця непередбачувана подія не могла бути помічена вчасно, що призвело до повного виходу з ладу імпульсного випробувального верстаку і високих витрат на ремонт.

Мета проекту

Збільшення інтервалів технічного обслуговування при звичайній експлуатації

Моніторинг стану фільтра високого тиску або фільтруючого елемента. Це важливий фактор для терміну служби, часу роботи та безпеки системи.

Мета - змінити стратегію технічного обслуговування з циклічної заміни на заміну напірного фільтрувального елемента залежно від стану.

Моніторинг і візуалізація, включаючи пороговий контроль різниці тиску перед і позаду масляного фільтра, забезпечує завчасну інформацію про необхідні заміни фільтра.

Впровадження

Два датчики високого тиску, які не використовувалися до реалізації проекту, встановлені перед і за фільтром тиску. Аналогові сигнали цих двох датчиків перетворюються за допомогою IO-Link конвертера (DP1222) і передаються на IO-Link майстер, який передає значення датчиків на moneo.

Управління пороговими значеннями та моніторинг даних здійснюється з moneo RTM.

Під час налаштування випадку використання в системі було виявлено технічну несправність через початково занадто високий перепад тиску. Згодом це було виправлено виробником.

Без підключення до moneo ця проблема, ймовірно, не була б виявлена і призвела б до скорочення терміну служби поршневого насоса високого тиску в майбутньому.

Результат

Моніторинг стану з moneo RTM забезпечує працездатність системи фільтру високого тиску, а отже, і виробничого процесу. Додаткові витрати через невиявлені пошкодження уникаються.

Збір даних про масляний фільтр (перед і за фільтром), їх візуалізація та моніторинг порогових значень дозволяють проводити технічне обслуговування масляного фільтра на основі його стану. Забруднення виявляється оперативно, і таким чином запобігаються дорогі подальші витрати на технологічний процес і машину.

Датчик тиску перед фільтром з аналоговим виходом 0...10В
Датчик тиску за фільтром з аналоговим виходом 0...10 В
Y з'єднувальний кабель - EVC433
Перетворювач 0...10В – IO-Link - DP1222
IO-Link майстер - AL1352

Отримайте загальну картину на приладовій панелі moneo.

На приладовій панелі користувач отримує огляд тиску перед фільтром, за фільтром і результуючого перепаду тиску. Щоб швидко визначити стан фільтра, його можна візуалізувати за допомогою індикатора світлофора. Попередньо встановлені порогові значення для перепаду тиску, таким чином, позначаються червоним, жовтим і зеленим кольорами.

Розрахований перепад тиску в барах
Розрахований тиск перед фільтром у барах
Вихідна напруга датчика тиску перед фільтром у вольтах
Світлофорне відображення поточного стану фільтра
Лічильник годин роботи фільтра
Розрахований тиск за фільтром у барах
Вихідна напруга датчика тиску за фільтром у вольтах

Аналіз можна використовувати для перегляду подальших деталей. Скріншот показує значення тиску та напруги, зібрані протягом 3 місяців. Як бачимо, різниця тисків зростає з часом. Оскільки фільтр з часом засмічується, це цілком очікувано.

Синій = аналоговий сигнал датчика тиску перед фільтром
Білий = аналоговий сигнал датчика тиску за фільтром
Фіолетовий = розрахований перепад тиску

Статичні порогові значення

Ця функція в moneo RTM дозволяє користувачам визначати окреме порогове значення для кожного значення процесу. У цьому застосуванні порогові значення встановлюються таким чином, що обслуговуючий персонал буде вчасно повідомлено про необхідність заміни фільтра.

Особливо під час запуску машини можуть короткочасно виникати вищі коливання тиску; їх можна просто виключити за допомогою часу затримки. Це означає, що короткочасне перевищення порогових значень буде придушено, і система відреагує лише тоді, коли різниця тисків буде перевищена на час X.

Верхній поріг сигналу тривоги
Час затримки для порогу сигналу тривоги
Верхній поріг попередження
Час затримки для порогу попередження

Майстер правил обробки квитків дозволяє легко визначити дії, які будуть виконуватися при виникненні попереджень і тривог.

У наступному випадку квиток обробляється через SFI інтерфейс до SAP (система PM).

У разі порушення порогового значення перепаду тиску в системі SAP через інтерфейс SFI паралельно з повідомленням у moneo генерується замовлення на технічне обслуговування. Особа, відповідальна за систему, може змінити відповідний фільтр, а потім повідомити про зміну фільтра в системі SAP. Це також автоматично закриває повідомлення про порушення порогового значення в moneo.

Визначає, яке правило застосовується
Визначення порогових значень (4) та джерел даних (5)
Визначає терміновість попереджень або сигналів тривоги
Визначення відповідних порогових значень
Визначення відповідних джерел даних

Розрахунок: тиск перед фільтром

Тиск перед фільтром в барах = аналоговий сигнал напруги * 100

Аналоговий сигнал напруги датчика тиску перед фільтром (0...10В)
Константа "100" для перетворення напруги в бар (0...10 В = 0...1000 бар)
Множення напруги (0...10В) на коефіцієнт перетворення (100)
Результат значення тиску перед фільтром [бар]

Розрахунок: тиск за фільтром

Тиск за фільтром у барах = аналоговий сигнал напруги * 100

Аналоговий сигнал напруги датчика тиску за фільтром (0...10В)
Константа "100" для перетворення напруги в бар (0...10 В = 0...1000 бар)
Множення напруги (0...10В) на коефіцієнт перетворення (100)
Результат значення тиску за фільтром [бар]

Розрахунок різниці тисків

Різниця тиску [∆P] = тиск перед фільтром - тиск за фільтром

Розраховане значення тиску перед фільтром
Розраховане значення тиску за фільтром
Функціональний блок «Абсолютна різниця», розраховує абсолютне значення різниці
Результат різниці тиску в барах

Лічильник годин роботи

На додаток до значень процесу датчиків, moneo також визначає години роботи фільтра високого тиску. Цю функцію можна швидко та легко реалізувати за допомогою шаблону «Лічильник годин роботи».

Для цього потрібне джерело даних ②, що описує робочий стан. У наступному прикладі використовується вихідна напруга датчика тиску перед фільтром і наступне порогове значення ③: