유압 테스트 벤치의 유압 동력장치 모니터링
유압 동력장치는 유압 테스트 벤치의 핵심 구성요소입니다. 압력 센서는 "가속 수명" 테스트를 통해 임펄스 압력 유압 테스트 벤치에서 자격이 부여됩니다.
시설에 장애가 발생하면 계획대로 테스트를 수행할 수 없으므로 개발 시간이 늘어납니다. 또한 이 기간 동안에는 시리즈 품질을 보장하는 데 필요한 테스트를 수행할 수 없으므로 특정 타입의 압력 센서 배송이 제한됩니다. 이는 해당 제품 그룹의 판매에 직접적인 영향을 미치고 제품 가용성을 저하시킬 수 있습니다.
초기 상황
기존 유압 동력장치에는 이미 센서 (온도, 압력 및 레벨 센서)가 장착되어 있습니다. 이 정보는 시스템을 제어하고 한계 위반 시, 시스템을 정지하는 데 사용됩니다. 동력장치에는 유압 오일 냉각을 위한 탱크 두대가 있습니다.
동력장치의 또 다른 특징은 동일한 구조를 가진 두개의 이중 펌프입니다. 두개의 이중 펌프가 있는 기존 시스템에서는 총 가동시간을 늘리고 과도한 유휴 시간으로 인하여 펌프 하나가 손상 (예: 베어링 압착)되는 것을 방지하기 위하여 펌프의 사용량을 균등하게 유지하는 것이 중요합니다.
프로젝트의 목적
포괄적 유압 동력장치의 상태 모니터링
목표는 유압 시스템의 마모와 펌프의 작동시간을 모니터링하여 이를 최적화하는 것입니다. 자동화된 알람 관리를 통해 한계 위반을 조기에 감지할 수 있습니다.
구현
시스템에 있는 기존 센서의 신호는 Y-path / retrofit을 통하여 캡처됩니다. 두 가지 변형이 설치됩니다:
탱크
다른 센서들은 관련 작동지침에 따라 설치 및 셋업되었습니다.
펌프
- 속도 모니터가 있는 유도형 IO-Link 센서
- IO-Link 진동 센서
리턴 라인
- 볼트온 센서가 장착된 온도 케이블 센서
- IO-Link 온도 플러그 ( PT100/PT1000 온도 센서용 평가 전자장치)
moneo RTM은 서버 중앙에 설치되어 있습니다. IO-Link 마스터를 사용하면, 센서값이 가시화 및 평가를 위하여 moneo RTM으로 전송됩니다.
결과
moneo RTM을 통한 유압 동력장치의 포괄적인 상태 모니터링
retrofitting (컨트롤러에서 센서 값 캡처) 그리고 유압 동력장치의 특성 값 추가 기록을 통하여 포괄적인 상태 모니터링 솔루션의 모든 요구사항을 충족할 수 있습니다.
- 시스템 압력의 영구적 감지
- 탱크 레벨을 영구적으로 모니터링
- 탱크 내 온도 영구적으로 모니터링
- 펌프 진동 모니터링
- 펌프 작동시간 계산
- 반환 온도 모니터링
- 리턴 라인과 탱크 사이의 온도 차이 계산
- 유압 시스템의 마모 감지
- 최적화된 펌프 활용도
시스템 구조
- 볼트온 센서 + 리턴 라인의 온도 플러그
- 진동 센서 펌프 2
- 유도형 센서 + 속도 모니터 펌프 2
- 진동 센서 펌프 1
- 유도형 센서 + 속도 모니터 펌프 1
- 온도 탱크 2 + 컨버터 0...10 V
- 레벨 탱크 2 + IO-Link 스플리터
- 온도 탱크 1 + 컨버터 0...10 V
- 레벨 탱크 1 + IO-Link 스플리터
- IO-Link 마스터
대시보드
대시보드는 사용자에게 설치에서 현재 센서값에 대한 개요를 제공합니다. 다음 대시보드는 프로세스 관련 파라메터에 대한 개요를 제공합니다.
- 리턴 라인 온도
- 온도 탱크 1
- 온도 차이 (리턴 라인 - 탱크 1)
- 레벨 탱크 1
- 시스템 압력
- 레벨 탱크 2
- 온도 탱크 2
- 속도 펌프 1
- 속도 펌프 2
별도의 대시보드에서 펌프의 현재 특성값 등 상세한 정보를 확인할 수 있습니다:
- 진동 값 펌프 1 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- 진동 값 펌프 2 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- 속도 펌프 1
- 작동시간 펌프 1
- 온도 펌프 1
- 속도 펌프 2
- 작동시간 펌프 1
- 온도 펌프 2
분석
분석 기능을 통해 사용자는 센서의 저장된 이력 데이터에 액세스할 수 있습니다. 예를 들어 문제 해결을 간소화할 수 있습니다. 시간 경과에 따른 다양한 센서값을 보고 분석할 수 있습니다.
다음 분석은 진동값 (v-RMS)과 유압 오일 온도에 상관관계가 있음을 명확하게 보여줍니다. 예를 들어, 진동값은 유압 오일 온도 한계 위반의 조기 지표로 사용될 수 있습니다.
- 청색: 리턴 라인 온도
- 흰색: 탱크 온도
- 녹색: 진동값 v-RMS
정적 임계값
유압 동력장치의 다양한 프로세스 값에 대해 정적 임계값이 세팅됩니다. 프로세스 값이 초과되거나 도달하지 못하면 티켓 처리 규칙을 통해 추가 처리가 가능한 티켓이 moneo에 생성됩니다.
- 상위 알람 임계값
- 알람 임계값에 대한 지연시간
유압 동력장치의 경우, 다음 프로세스 값이 한계값 모니터링에 사용됩니다:
- 레벨 탱크 1 그리고 2
- 온도 탱크 1
- 리턴 라인 온도
- 온도 펌프 1 그리고 2
- 진동값 펌프 1 그리고 2
계산된 값
계산된 값과 템플릿을 사용하여 측정된 값에서 추가정보 생성이 가능합니다.
운영 시간을 기록하기 위하여 운영 시간 카운터 템플릿을 사용했습니다. 펌프 속도가 50rpm보다 큰 경우, 시간 카운터는 활성화 상태를 유지합니다.
- 계산된 값 이름
- 작동시간 카운터를 위한 트리거
- 트리거의 임계값
- 현재 시간 값
온도 센서의 0...10V 아날로그 값은 해당 온도값 (0V = 0°C 그리고 10V = 100°C)에 맞게 조정되어야 합니다.
- 센서의 아날로그 전류값에 따른 온도 (0...10V)
- 아날로그 종료 포인트 (100 °C = 10 V)
- 아날로그 시작 포인트 (0 °C = 0 V)
- 전압 범위 아날로그 값 (10 V)
- 종료 종료포인트에서 시작 포인트까지 델타 계산 (AEP – ASP = ∆ A)
- 전류 대 파스칼 계수 계산 (∆A / 10 V = 계수)
- 현재값 (0...10 V)에 계수 곱하기
- 아날로그 시작 포인트를 오프셋으로 추가하기
- 파스칼 단위의 결과 차압
레벨 센서는 IO-Link 인터페이스를 통해 오프셋 없이 측정값만 전송합니다. 이 값을 측정값에 추가되어야 합니다.
- raw 값으로서의 탱크 레벨
- 레벨에 맞게 오프셋
- 오프셋이 있는 레벨
