moneo: piattaforma IIoT
Use cases

Impianto per test a impulsi ad alta pressione per la qualificazione dei sensori di pressione

Monitoraggio del filtro ad alta pressione

Nell'ambito della prova di tipo, i sensori di pressione vengono valutati su un banco di prova idraulico a pressione pulsata mediante un test di "vita utile accelerata".

Il filtro ad alta pressione dell’impianto di prova della pressione pulsata è un componente essenziale per un funzionamento corretto. Se l'abrasione aumenta a causa di danni ai singoli componenti dell'impianto idraulico, il filtro si intasa molto più rapidamente di quanto venga sostituito durante l'intervallo di manutenzione regolare.

Situazione iniziale

Il monitoraggio del processo in tempo reale dei filtri idraulici ad alta pressione con pressione superiore a 400 bar non è la norma. Il cambio del filtro a pressione è stato effettuato ad un intervallo prestabilito. In questo caso, un guasto prematuro di una pompa a pistoni idraulici ha permesso l'ingresso di trucioli nel sistema idraulico. Questi si sono depositati nel filtro a pressione, ma in seguito hanno provocato crepe nell'elemento filtrante.

Con il monitoraggio ciclico del filtro, non è stato possibile accorgersi in tempo di questo evento imprevisto che ha provocato il guasto completo del banco di prova a impulsi e costi di riparazione elevati.

Obiettivo del progetto

Intervalli di manutenzione prolungati con funzionamento regolare

Condition Monitoring del filtro ad alta pressione e dell'elemento filtrante. Questo è un fattore essenziale per la durata, il funzionamento e la sicurezza dell’impianto.

L'obiettivo è quello di modificare la strategia di manutenzione, passando da una sostituzione ciclica ad una sostituzione dell'elemento filtrante in base alle condizioni.

Il monitoraggio e la visualizzazione, compreso il monitoraggio del valore di soglia della differenza di pressione a monte e a valle del filtro dell'olio, forniscono informazioni tempestive sull'imminente sostituzione del filtro.

Realizzazione

A monte e a valle del filtro di pressione sono stati installati due sensori di alta pressione che non erano utilizzati fino alla realizzazione del progetto. I segnali analogici di questi due sensori vengono convertiti con l'aiuto di un convertitore IO-Link (DP1222) e trasmessi ad un master IO-Link che inoltra i valori dei sensori a moneo.

La gestione dei valori di soglia e il monitoraggio dei dati vengono eseguiti con moneo RTM.

Durante la messa in funzione di questo Use Case, è stato scoperto un guasto tecnico nell’impianto, dovuto ad una pressione differenziale inizialmente troppo elevata. Il problema è stato successivamente risolto dal produttore.

Senza la connessione a moneo, questo problema probabilmente non sarebbe stato rilevato e avrebbe portato, in futuro, ad una riduzione della vita utile della pompa a pistoni ad alta pressione.

Risultato

Il Condition Monitoring con moneo RTM garantisce la capacità di processo dell’impianto di filtraggio ad alta pressione e quindi del processo di produzione. Si evitano costi aggiuntivi dovuti a danni non rilevati.

La registrazione dei dati sul filtro dell'olio (a monte e a valle del filtro), la sua visualizzazione e il monitoraggio dei valori di soglia consentono una manutenzione del filtro dell'olio orientata alle condizioni. La contaminazione viene rilevata tempestivamente evitando così costosi costi conseguenti per il processo e la macchina.

Struttura del sistema

Sensore di pressione a monte del filtro con uscita analogica 0...10V
Sensore di pressione a valle del filtro con uscita analogica 0...10 V
Cavo di collegamento a Y - EVC433
Convertitore 0...10V - IO-Link - DP1222
Master IO-Link - AL1352

Dashboard

Ottieni un quadro generale nella dashboard moneo

Nella dashboard, l'utente ha una panoramica della pressione a monte e a valle del filtro, nonché della pressione differenziale risultante. Per poter riconoscere rapidamente le condizioni del filtro, è possibile visualizzarle tramite lo strumento di visualizzazione a semaforo. I valori di soglia preimpostati per la pressione differenziale vengono visualizzati nei colori rosso, giallo e verde.

Pressione differenziale calcolata in bar
Pressione calcolata a monte del filtro in bar
Tensione di uscita del sensore di pressione a valle del filtro in volt
Visualizzazione a semaforo dello stato attuale del filtro
Contatore delle ore operative del filtro
Pressione calcolata a valle del filtro in bar
Tensione di uscita del sensore di pressione a valle del filtro in volt

Analisi

Ulteriori dettagli possono essere visualizzati tramite l’analisi. La schermata mostra i valori di pressione e tensione raccolti nel corso di tre mesi. Si nota che la pressione differenziale aumenta nel tempo. Poiché il filtro si intasa con il tempo, questa situazione è prevedibile.

Blu = segnale analogico del sensore di pressione a monte del filtro
Bianco = segnale analogico del sensore di pressione a valle del filtro
Viola = pressione differenziale calcolata

Impostazioni e regole: Gestire i valori soglia

Soglie statiche

Tramite questa funzione in moneo RTM, è possibile definire un valore di soglia individuale per ogni valore di processo. In questa applicazione, la funzione è stata configurata per informare il personale di manutenzione in modo tempestivo quando è necessario sostituire un filtro.

In particolare durante l'avviamento di una macchina, possono verificarsi variazioni di pressione più elevate per un breve periodo di tempo; grazie alla funzione "Tempo di ritardo alla risposta", i superamenti delle soglie per brevi periodi non generano allarmi e il sistema reagisce solo se la differenza di pressione è stata superata stabilmente per un tempo X.

Soglia per il limite di allarme
Ritardo di risposta per soglia di allarme
Soglia per il limite di avviso
Ritardo di risposta per soglia di avviso

Regole per l'elaborazione di ticket

Con la procedura guidata per le regole di elaborazione dei ticket è possibile definire, in modo semplice, strategie che devono essere eseguite in caso di avvisi e allarmi.

Nel caso seguente, il ticket viene elaborato tramite interfaccia SFI su SAP (sistema PM).

In caso di superamento del valore di soglia della pressione differenziale, viene generato un ordine di manutenzione nel sistema SAP tramite l'interfaccia SFI, parallelamente al messaggio in moneo. Il responsabile dell’impianto può sostituire il filtro corrispondente e quindi segnalare il cambio del filtro nel sistema SAP. In questo modo si chiude automaticamente anche il superamento del valore di soglia in moneo.

Definisce quale regola viene applicata
Definizione delle soglie (4) e delle origini dati (5)
Definizione della priorità di avviso o allarme
Definizione dei valori di soglia rilevanti
Definizione delle origini dati corrispondenti

Calculated values - Valori calcolati

Calcolo: Pressione a monte del filtro

Pressione a monte del filtro in bar = segnale di tensione analogico * 100

Segnale di tensione analogico del sensore di pressione a monte del filtro (0...10V)
Costante "100" per la conversione della tensione in bar (0...10 V = 0...1000bar)
Moltiplicazione della tensione (0...10V) con fattore di conversione (100)
Risultato valore di pressione a monte del filtro [bar]

Calcolo: Pressione a valle del filtro

Pressione a valle del filtro in bar = segnale di tensione analogico * 100

Segnale di tensione analogico del sensore di pressione a valle del filtro (0...10V)
Costante "100" per la conversione della tensione in bar (0...10 V = 0...1000bar)
Moltiplicazione della tensione (0...10V) con fattore di conversione (100)
Risultato valore di pressione a valle del filtro [bar]

Calcolo della differenza di pressione

Differenza di pressione [∆P] = pressione a monte e a valle del filtro

Valore di pressione calcolato a monte del filtro
Valore di pressione calcolato a valle del filtro
Blocco funzione "Differenza assoluta", calcola il valore della differenza assoluta
Risultato differenza di pressione [bar]

Contatore delle ore operative

Oltre ai valori di processo de sensori, all'interno di moneo viene registrato anche il tempo di funzionamento del filtro ad alta pressione. Questa funzione può essere implementata in modo rapido e semplice utilizzando il template "Contatore delle ore operative".

A tal fine, è necessaria un’origine dati ② che descriva lo stato operativo. Nell'esempio seguente, si utilizza la tensione di uscita del sensore di pressione a monte del filtro e il seguente valore di soglia ③: