Övervakning av blåsackumulatorn i ett hydraulsystem med moneo RTM

Övervakning och underhåll

Maskinens prestanda

Användningsområde

Blåsackumulatorer – liksom membran-, kolv- eller fjäderackumulatorer – är hydrauliska ackumulatorer. I ett hydraulsystem säkerställer en blåsackumulator volymkompensation och energilagring och dämpar tryckstötar.

moneo RTM gör det enkelt att övervaka blåsackumulatorer i hydraulsystem. Eventuella blåsfel eller blåsbrott kan upptäckas i ett tidigt skede och plötsliga driftstopp i hydraulsystemet kan förhindras.

Den inledande situationen

För närvarande övervakas inte blåsackumulatorns funktion. Underhållsaktiviteter utförs i ett fastställt tidsintervall. Det finns ingen information om blåsans utmattningshållfasthet. Data från de befintliga tryck- och temperaturgivarna analyseras eller övervakas inte ytterligare.

Detta är anledningen till att fel på ackumulatorblåsan upptäcks för sent eller inte alls. Detta kan leda till skador på andra systemkomponenter. Om volymkompensationen genom blåsackumulatorn inte längre säkerställs kommer hydraulpumpen att utsättas för en ökad belastning, vilket innebär att det kanske inte längre är möjligt att garantera tillräcklig tryckenergi.

Projektets syfte

Den metod för tillståndskontroll som ifm har patenterat för denna tillämpning hjälper till att optimera underhållet och upptäcka hotande blåsfel i ett tidigt skede.

För att ett blåsfel ska kunna upptäckas i tid måste nyckelparametrar för blåsackumulatorn övervakas, t.ex. antalet fyllnings- och tömningsåtgärder. Ett larm ska utlösas när ett fastställt tröskelvärde överskrids.

Blåsans aktuella tillstånd kan också upptäckas genom permanent mätning av yttemperaturen på olika ställen i blåsackumulatorn, vilket gör det möjligt att tidigt upptäcka ett potentiellt fel/brott i blåsan.

Implementering

För att uppnå tillståndskontroll av blåsackumulatorn används befintliga givare, och data och tröskelvärden visualiseras och hanteras i moneoRTM. Ytterligare temperaturgivare kan installeras utan ingrepp i systemet. moneoRTM installeras på en intern server. Med hjälp av en IO-Link-master överförs alla givarvärden till det interna VLAN-nätverket och till moneo.

Resultatet

Med hjälp av moneo kunde man införa tillståndsbaserat underhåll och säkerställa processkapaciteten hos hydraulsystemet. moneoRTM

visualiserar alla uppmätta värden på en manöverpanel
beräknar temperaturskillnader mellan temperaturgivarna
räknar antalet fyllnings- och tömningsåtgärder med blåsan
möjliggör hantering av tröskelvärden
varnar via ärenden, e-post och SFI
säkerställer tidig upptäckt av blåsbrott
möjliggör processoptimering från tidsbaserat till tillståndsbaserat underhåll
möjliggör övervakning av processvärden med hjälp av AI-metoder

Systemstruktur

Tryckgivare, systemtryck
Temperaturgivare, hydraulsystem
Temperaturgivare, ackumulator
Temperaturgivare, blåsa
IO-Link-master

Manöverpanel

Visualiseringsmanöverpanelen ger användarna en tydlig bild av alla relevanta data om blåsackumulatorn.

Temperaturskillnad ③ och ④
Temperaturskillnad ④ och ⑤
Blåsans yttemperatur
Ackumulatorns yttemperatur
Hydraulikens yttemperatur
Villkorsbaserat larm för blåsans temperatur
Systemtryck
Förändringar i blåsans belastning

Statiska trösklar

Statiska tröskelvärden övervakas av två beräknade värden (mer information finns i avsnittet Beräknade värden).

Å ena sidan övervakas antalet belastningsändringar som bestäms med hjälp av ett beräknat värde. Tröskelvärdet för detta kan hämtas från tillverkarens datablad.

Å andra sidan kontrolleras ett tillstånd som består av två uppmätta värden med hjälp av beräknade värden:

Blåsans temperatur > 30°C

OCH

Temperaturskillnad mellan blåsan och ackumulatorn < 2 K

Endast om båda villkoren är uppfyllda är det troligt att blåsan brister och ett larm utlöses.

Dynamiska trösklar (SmartLimitWatcher)

Dynamiska trösklar (SmartLimitWatcher) ger information om blåsfunktionens status. För detta övervakas systemtrycket som en målvariabel. För att beräkna de dynamiska trösklarna används följande hjälpparametrar:

Blåsans temperatur
Ackumulatorns temperatur
Hydraulikens temperatur
Pumphastighet som statusindikator
Vibrationsvärden för pumpen

Regler för ärendehantering

Den här funktionen kan användas för att enkelt definiera vad som ska hända efter att en varning eller ett larm har utlösts, t.ex:

Meddelande via e-post
SAP-integrering

För tillämpningar där regelbunden påfyllning är nödvändig är det lämpligt att optimera påfyllningsprocessen, till exempel genom att skicka ett e-postmeddelande till en definierad grupp mottagare som ansvarar för produktionsförsörjningen så snart den angivna nivån i en tank inte längre uppnås, för att aktivera påfyllningsprocessen.

Ta reda på mer om SFI Shop Floor Integration

Beräknade värden

Med hjälp av beräknade värden kan ytterligare information genereras från uppmätta värden.

Villkorsbaserat larm – blåsa

I följande flödesdiagram jämförs två uppmätta värden. Endast om villkoret för båda mätvärdena är uppfyllt anges 1, annars anges 0.

Blåsans temperatur
Konstant som jämförelsevärde för blåsans temperatur
Temperaturskillnad mellan blåsan och ackumulatorn
Konstant som jämförelsevärde för temperaturskillnad
Jämförelse ① större än ②
Jämförelse ③ mindre än ④
AND-operation mellan jämförelserna ⑤ och ⑥
Konvertering av binärt till numeriskt värde
Resultat (0 = villkoren är inte uppfyllda, 1 = båda villkoren är uppfyllda)

Räkning av belastningsförändringarna i en blåsa

I följande flödesdiagram räknas belastningsförändringarna i en blåsa. De indikerar slitage på blåsan. Systemtrycket övervakas och jämförs med minimi- och maximivärden. Om det maximala trycket överskrids ökas räknarvärdet och ytterligare ökningar blockeras tills systemtrycket en gång är lägre än minimitrycket.