moneo: IIoT-platform
Use cases

Hogedruk-testinstallatie voor de kwalificatie van druksensoren

Bewaking van het hogedrukfilter

Binnen de typetest worden druksensoren op een hydraulische druktestbank gekwalificeerd op basis van "versnelde levensduur"-test.

Het hogedrukfilter van de druktestbank vormt een essentieel component voor een continue werking. Als er sprake is van verhoogde slijtage door schade aan afzonderlijke componenten binnen het hydraulische systeem, zal het filter sneller verstopt raken door het slijpsel dan het wordt vervangen binnen de standaar onderhoudsinterval.

De uitgangssituatie

Een real-time procesbewaking van hydraulische hogedrukfilters boven 400 bar is niet gebruikelijk. Het vervangen van de drukfilters vindt plaats in een vastgelegd interval. In dit geval kunnen door een voortijdige uitval van een hydraulische zuigerpomp spanen in het hydraulische systeem terechtkomen. Deze worden weliswaar opgevangen in het drukfilter, maar zorgen daar vervolgens voor scheuren in het filterelement.

Met behulp van de cyclische filterbewaking isdeze onvoorziene gebeurtenis niet tijdig op te merken, waardoor vervolgens de testbank volledig uitvalt en er hoge reparatiekosten ontstaan.

Doel van het project

Verlenging van het onderhoudsinterval tijdens regulier bedrijf

Conditiebewaking van het hogedrukfilter resp. het filterelement. Dat is een essentiële factor voor de levensduur, looptijd en veiligheid van de installatie.

Het doel is een verandering van de onderhoudsstrategie van cyclische vervanging naar een condition-based vervanging van het drukfilterelement.

Monitoring en visualisatie incl. grenswaardebewaking van het drukverschil voor en na het oliefilter zorgt voor een vroegtijdige indicatie van een ophanden zijnde filtervervangingen.

De uitvoering

Voor en na het drukfilter zijn twee hogedruksensoren ingebouwd, die voor de uitvoering van het project niet zijn gebruikt. De analoge signalen van deze beide sensoren worden met behulp van een IO-Link-converter (DP1222) omgezet en doorgestuurd naar een IO-Link-master, die de sensorwaarden doorstuurt aan moneo.

Grenswaardebeheer en data-monitoring vint plaatst middels moneo RTM.

Tijdens de inbedrijfstelling van de use case werd een technische fout in het systeem ontdekt door een aanvankelijk veel te hoge verschildruk. Deze werd aansluitend gecorrigeerd door de fabrikant .

Zonder de aansluiting op moneo was dit probleem waarschijnlijk niet ontdekt en zou het in de toekomst hebben geleid tot een kortere levensduur hogedrukzuigerpomp.

Het resultaat

Conditiebewaking met moneo RTM borgt de beschikbaarheid van de hogedrukfilterinstallatie voor het proces en zodoende het productieproces. Extra kosten door verborgen schades worden vermeden.

De dataregistratie bij het oliefilter (voor en achter het filter)en de visualisatie en grenswaardebewaking van deze gegevens maken een condition-based onderhoud van het oliefilter mogelijk. Vervuiling wordt tijdig gedetecteerd, waardoor dure vervolgkosten voor proces en machine worden verhinderd.

Systeemopbouw

Druksensor voor filter met analoge uitgang 0...10 V
Druksensor na filter met analoge uitgang 0... 10 V
Y-verbindingskabel - EVC433
Converter 0…10 V – IO-Link - DP1222
IO-Link-master - AL1352

Dashboard

Bekijk het overzicht in het moneo dashboard

In het dashboard beschikt de gebruiker over een overzicht van de druk voor het filter, na het filter en de daaruit resulterende verschildruk. Om snel de toestand van het filter te kunnen herkennen, kan deze via het lamp met stoplichtweergave worden gevisualiseerd. De vooraf vastgelegde grenswaarden voor de verschildruk worden daarmee weergegeven in de kleuren rood, geel en groen.

Berekende verschildruk in bar
Berekende druk voor het filter in bar
Uitgangsspanning van de druksensor voor het filter in volt
Stoplichtweergave van de actuele toestand van het filter
Bedrijfsurenteller van het filter
Berekende druk na het filter in bar
Uitgangsspanning van de druksensor na het filter in volt

Analyse

Met behulp van de analyse kunnen nog andere details worden getoond. De screenshot toont de druk- en spanningswaarden die gedurende drie maanden zijn verzameld. Het is duidelijk dat het drukverschil in de loop van de tijd toeneemt. Aangezien het filter na verloop van tijd verstopt raakt, is dit beeld te verwachten.

Blauw = analoog signaal van de druksensor voor het filter
Wit = analoog signaal van de druksensor na het filter
Paars = berekende verschildruk

Settings & Rules: Grenswaarden beheren

Statische grenswaarden

Via deze functie in moneo RTM is voor elke proceswaarde een individuele grenswaarde te definiëren. In deze applicatie is het zo geconfigureerd dat het onderhoudspersoneel tijdig wordt geïnformeerd wanneer een filter zou moeten worden vervangen.

Vooral tijdens het opstarten van een machine kunnen gedurende korte tijd grotere drukschommelingen optreden; deze zijn gemakkelijk te overbruggen vertragingstijden, zodat kortstondige overschrijdingen van de grenswaarde worden onderdrukt en het systeem pas reageert als het drukverschil gedurende een tijd X stabiel is overschreden.

Grenswaarde voor de alarmgrens
Vertragingstijd voor de alarmniveau
Grenswaarde voor de waarschuwingsgrens
Vertragingstijd voor het waarschuwingsniveau

Ticket verwerkingsregels

Via de wizard voor verwerking van ticket regels zijn gemakkelijk strategieën te definiëren die moeten worden uitgevoerd wanneer waarschuwingen en alarmen optreden.

In het volgende geval vindt de ticketafhandeling plaats via de SFI-interface bij SAP (PM-systeem).

Als de grenswaarde van het drukverschil wordt overschreden, wordt parallel met de optredende melding die in moneo optreedt een onderhoudsopdracht in het SAP-systeem gegenereerd via de SFI-interface. De verantwoordelijke van de installatie kan het betreffende filter vervangen en vervolgens de uitgevoerde filtervervanging in het SAP-systeem afmelden. Daarmee sluit ook automatisch de limietoverschrijding in moneo.

Definieert welke regel wordt toegepast
Definitie van de grenswaarden (4) en de databronnen (5)
Definieert het urgentie van waarschuwingen of alarmeringen
Definitie van de relevante grenswaarden
Definitie van de betreffende databronnen

Calculated Values - berekende waarden

Berekening: Druk voor het filter

Druk voor het filter in bar = analoog spanningssignaal * 100

Analoog spanningssignaal van de druksensor voor filter (0...10 V)
Constante "100" voor omrekenen van de spanning in bar (0...10 V = 0...1000 bar)
Vermenigvuldiging van de spanning (0...10 V) met omrekeningsfactor (100)
Resultaat drukwaarde voor het filter [bar]

Berekening: Druk na het filter

Druk na het filter in bar = analoog spanningssignaal * 100

Analoog spanningssignaal van de druksensor na het filter (0...10 V)
Constante "100" voor omrekenen van de spanning in bar (0...10 V = 0...1000 bar)
Vermenigvuldiging van de spanning (0...10 V) met omrekeningsfactor (100)
Resultaat drukwaarde na het filter [bar]

Berekening drukverschil

Drukverschil [∆P] = druk voor het filter - druk na het filter

Berekende drukwaarde voor het filter
Berekende drukwaarde na het filter
Functieblok " Absoluut verschil" vorming van de absolute verschilwaarde
Resultaat drukverschil [bar]

Bedrijfsurenteller

Naast de proceswaarden van de sensoren wordt binnen moneo ook de bedrijfsuren van het hogedrukfilter geregistreerd. Via de template "bedrijfsurenteller" kan deze functie snel en eenvoudig worden geïmplementeerd.

Daarvoor is de databron ② nodig, die de bedrijfstoestand beschrijft. In het volgende voorbeeld wordt de uitgangsspanning van de druksensor voor het filter gebruikt en de volgende grenswaarde ③: