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- Casos prácticos
Monitorización del filtro de aceite de alta presión en una instalación de pruebas de presión por impulsos para la cualificación de sensores de presión
En el marco de la prueba de tipo, los sensores de presión se cualifican en un banco de pruebas hidráulico por impulsos de presión mediante una prueba de "vida útil acelerada".
El filtro de alta presión de la instalación de pruebas por impulsos de presión es un componente esencial para que el funcionamiento se desarrolle sin fallos. Si se produce un aumento de la abrasión por daños en alguno de los componentes dentro del sistema hidráulico, el filtro se bloqueará mucho antes de alcanzar el intervalo de mantenimiento programado para su sustitución.
Situación inicial
La monitorización del proceso en tiempo real de los filtros hidráulicos de alta presión de más de 400 bares no es un procedimiento habitual. El cambio de filtros de presión se ha venido realizando en intervalos previamente especificados. En este caso, un fallo prematuro de una bomba de pistón hidráulica ha permitido la entrada de virutas en el sistema hidráulico. Si bien estas virutas se asentaron primeramente en el filtro de presión, posteriormente provocaron grietas en el elemento de filtración.
Con una supervisión cíclica de filtros, este imprevisto no se pudo advertir a tiempo, lo que provocó el fallo total del banco de pruebas por impulsos y unos elevados costes de reparación.
Objetivo del proyecto
Prolongación de los intervalos de mantenimiento en funcionamiento normal
Monitorización de condiciones del filtro de alta presión o del elemento de filtración. Este es un factor esencial para la vida útil, el tiempo de funcionamiento y la seguridad del sistema.
El objetivo consiste en cambiar la estrategia de mantenimiento de una sustitución cíclica a una sustitución basada en las condiciones del elemento filtrante de presión.
La monitorización y visualización, incluido el control de los valores límite de la diferencia de presión antes y después del filtro de aceite, proporciona información en una fase temprana sobre los próximos cambios de filtro.
Ejecución
Antes y después del filtro de presión se instalan dos sensores de alta presión, que no se utilizaban antes de la ejecución de este proyecto. Las señales analógicas de estos dos sensores se convierten con la ayuda de un convertidor IO-Link (DP1222) y se transmiten a un maestro IO-Link, el cual se encarga de enviar los valores de los sensores a moneo.
La administración de valores límite y la monitorización de datos se realizan con moneo RTM.
Durante la puesta en marcha del caso práctico, se detectó un error técnico en la instalación a causa de un valor de presión diferencial inicialmente demasiado alto. Posteriormente, el fabricante rectificó este fallo.
Sin la conexión a moneo, este problema probablemente no se habría detectado y habría provocado una reducción de la vida útil de la bomba de pistón de alta presión en el futuro.
Proyecto completado con éxito
La monitorización de condiciones con moneo RTM garantiza la fiabilidad del proceso del sistema de filtrado de alta presión y, por tanto, el proceso de fabricación. Se evitan los costes adicionales como consecuencia de daños no detectados.
El registro de datos en el filtro de aceite (antes y después del filtro), su visualización y el control de los valores límite permiten el mantenimiento basado en condiciones del filtro de aceite. La suciedad se puede detectar de forma oportuna, evitando así los elevados costes derivados del proceso y la máquina.
Panel de control
Obtenga una visión general en el panel de control de moneo
En el panel de control, el usuario obtiene una visión general de la presión antes del filtro y después del filtro, así como de la presión diferencial resultante. El estado del filtro se puede detectar rápidamente gracias a las indicaciones de un instrumento en forma de semáforo, que muestra los valores límite de la presión diferencial definidos previamente en los colores rojo, amarillo y verde.
- Presión diferencial calculada en bar
- Presión calculada antes del filtro en bar
- Tensión de salida del sensor de presión antes del filtro en voltios
- Indicación tipo semáforo del estado actual del filtro
- Contador de horas de funcionamiento del filtro
- Presión calculada después del filtro en bar
- Tensión de salida del sensor de presión después del filtro en voltios
Análisis
A través del análisis es posible obtener más detalles. Esta captura de pantalla muestra los valores de presión y de tensión recogidos durante tres meses. Aquí se puede ver que la presión diferencial aumenta con el transcurso del tiempo. Este resultado es previsible, puesto que el filtro se obstruye con el tiempo.
- Azul = señal analógica del sensor de presión antes del filtro
- Blanco = señal analógica del sensor de presión después del filtro
- Violeta = presión diferencial calculada
Ajustes y reglas: administración de valores límite
Valores límite estáticos
Con esta función, se puede definir un valor límite individual para cada valor del proceso en moneo RTM. En esta aplicación, la función se configuró de modo que el personal de mantenimiento fuera informado a tiempo de la necesidad de cambiar un determinado filtro.
Especialmente durante la puesta en marcha de una máquina, pueden aumentar las fluctuaciones de presión durante un breve periodo de tiempo. Estas fluctuaciones pueden subsanarse fácilmente aplicando tiempos de retardo, de modo que no se muestre la superación de un valor límite si ocurre brevemente, sino que el sistema reaccione únicamente cuando la diferencia de presión se ha excedido de manera estable durante un tiempo X.
- Valor límite de alarma
- Tiempo de retardo de la alarma
- Valor límite de aviso
- Tiempo de retardo del aviso
Reglas de procesamiento de tickets
El asistente de reglas de procesamiento de tickets facilita la definición de estrategias que se deben adoptar cuando se generan avisos y alarmas.
En el siguiente caso, el procesamiento de tickets se realiza a través de la interfaz SFI en SAP (sistema PM).
En caso de que se produzca una infracción de los valores límite de la presión diferencial, se genera una orden de mantenimiento en el sistema SAP a través de la interfaz SFI en paralelo al mensaje entrante en moneo. El responsable de la instalación puede sustituir el filtro correspondiente y, a continuación, informar del cambio de filtro en el sistema SAP. De este modo, se concluyen también automáticamente las infracciones de valores límite en moneo.
- Define qué regla se aplica
- Definición de valores límite (4) y fuentes de datos (5)
- Define la urgencia de avisos o de alarmas
- Definición de los valores límite pertinentes
- Definición de las fuentes de datos correspondientes
Calculated Values: valores calculados
Cálculo: Presión antes del filtro
Presión antes del filtro en bares = señal de tensión analógica * 100
Modelador de flujo de datos
- Señal de tensión analógica del sensor de presión antes del filtro (0...10V)
- Constante "100" para la conversión de tensión en bares (0...10V = 0...1000bares)
- Multiplicación de la tensión (0...10V) con factor de conversión (100)
- Resultado del valor de presión antes del filtro [bar]
Cálculo: Presión después del filtro
Presión después del filtro en bares = señal de tensión analógica * 100
- Señal de tensión analógica del sensor de presión después del filtro (0...10V)
- Constante "100" para la conversión de tensión en bares (0...10V = 0...1000bares)
- Multiplicación de la tensión (0...10V) con factor de conversión (100)
- Resultado del valor de presión después del filtro [bar]
Cálculo de la diferencia de presión
Diferencia de presión [∆P] = presión antes del filtro - presión después del filtro
- Valor de presión calculado antes del filtro
- Valor de presión calculado después del filtro
- Bloque funcional "Diferencia absoluta": creación del valor de diferencia absoluta
- Resultado de la diferencia de presión [bar]
Contador de horas de funcionamiento
Además de los valores del proceso de los sensores, moneo también registra el tiempo de funcionamiento del filtro de alta presión. Esta función se puede implementar rápida y fácilmente utilizando la plantilla de "contador de horas de funcionamiento".
Para ello, se necesita una fuente de datos ② que describa el estado de funcionamiento. En el siguiente ejemplo, se utiliza la tensión de salida del sensor de presión antes del filtro y el siguiente valor límite ③:
- < 0,03V, el filtro no se atraviesa
- >= 0,03V, el filtro se atraviesa
- Nombre del contador de horas de funcionamiento
- Fuente de datos
- Valor límite / trigger
- Valor actual del contador / valor de inicio para el proceso de conteo en h
- Unidad de tiempo
