Моніторинг балонного акумулятора гідравлічної системи за допомогою moneo RTM

Monitoring and maintenance

Machine performance

Use Case

Балонні акумулятори - як діафрагмові, поршневі або пружинні - є гідравлічними акумуляторами. У гідравлічній системі балонний акумулятор забезпечує компенсацію об'єму та накопичення енергії, а також гасить пульсації.

moneo RTM забезпечує простий моніторинг балонних акумуляторів в гідравлічних системах. Потенційні несправності або розриви балона можна виявити на ранніх стадіях і запобігти раптовим простоям гідравлічної системи.

The starting position

Наразі функція балонного акумулятора не контролюється. Роботи з технічного обслуговування виконуються на основі встановленого часового інтервалу. Інформація щодо зносу балону відсутня. Дані існуючих датчиків тиску і температури не аналізуються і не далі відстежуються.

Саме тому несправності акумуляторного балона виявляються занадто пізно або не виявляються взагалі. В результаті можуть виникнути пошкодження інших компонентів системи. Якщо компенсація об'єму за допомогою балонного акумулятора більше не забезпечується, гідравлічний насос буде піддаватися підвищеному навантаженню, а це означає, що він більше не зможе гарантувати достатню енергію тиску.

Goal of the project

Метод моніторингу стану, запатентований компанією ifm для цього застосування, допомагає оптимізувати технічне обслуговування і виявляти несправності балона на ранній стадії.

Щоб вчасно виявити несправність балона, необхідно відстежувати ключові параметри балонного акумулятора, такі як кількість операцій наповнення та спорожнення. Сигнал тривоги спрацьовує, коли перевищується встановлене порогове значення.

Поточний стан балона можна також визначити шляхом постійного вимірювання температури поверхні в різних положеннях балонного акумулятора що дозволяє на ранніх стадіях виявити потенційну несправність/розрив балона.

Implementation

Для досягнення моніторингу стану балонного акумулятора використовуються наявні датчики, а дані та порогові значення візуалізуються та управляються в moneoRTM. Додаткові болтові датчики температури встановлюються без необхідності втручання в систему. moneoRTM встановлений на внутрішньому сервері. Використовуючи IO-Link майстер, всі значення датчиків передаються у внутрішню мережу VLAN і до moneo.

Success

За допомогою moneo вдалося впровадити технічне обслуговування на основі стану та забезпечити технологічну спроможність гідравлічної системи. moneoRTM

візуалізує всі виміряні значення на приладовій панелі
обчислює різницю температур між датчиками температури
підраховує кількість операцій наповнення та спорожнення балона
дозволяє керувати пороговими значеннями
сигналізує через квитки, електронну пошту та SFI
забезпечує раннє виявлення розривів балона
дає змогу оптимізувати процес технічного обслуговування від обслуговування за часом до обслуговування за станом
дозволяє здійснювати моніторинг значень процесу, використовуючи ШІ методи

Системна структура

Датчик тиску системи тиску
Датчик температури гідравлічної системи
Датчик температури акумулятора
Датчик температури балона
IO-Link майстер

Приладова панель

Візуалізація приладової панелі надає користувачам чітке уявлення про всі відповідні дані балонного акумулятора.

Температурна різниця ③ і ④
Температурна різниця ④ і ⑤
Температура поверхні балона
Температура поверхні акумулятора
Температура поверхні гідравліки
Сигналізація температурного стану балона
Тиск системи
Зміни навантаження балона

Статичні порогові значення

Статичні порогові значення контролюються двома розрахунковими значеннями (докладніше див. розділ Розрахункові значення).

З одного боку, відстежується кількість змін навантаження, визначена через розрахункове значення. Порогову значення для цього може бути взяте з технічного паспорта виробника.

З іншого боку, умова, що складається з двох виміряних значень, перевіряється за допомогою розрахункових значень:

Температура балона > 30°C

AND

Температурна різниця між балоном і акумулятором < 2K

Лише якщо обидві умови вірні, ймовірний розрив балона та спрацювання тривоги.

Динамічні порогові значення (SmartLimitWatcher)

Динамічні порогові значення (SmartLimitWatcher) надають інформацію про стан функціонування балона. Для цього тиск у системі контролюється як цільова змінна. Для розрахунку динамічних порогових значень використовуються такі допоміжні параметри:

Температура балона
Температура акумулятора
Температура гідравліки
Швидкість насоса як індикатор стану
Значення вібрації насоса

Правила оформлення квитків

Цю функцію можна використовувати для легкого визначення того, що має статися після спрацьовування попередження або тривоги, наприклад:

Сповіщення електронною поштою
SAP інтеграція

Для застосувань, де необхідне регулярне заправлення, доцільно оптимізувати процес поповнення, наприклад, відправивши сповіщення електронною поштою визначеній групі одержувачів, відповідальних за виробниче постачання, як тільки вказаний рівень у резервуарі більше не досягається, щоб запустити процес заповнення.

Дізнайтеся більше про SFI Shop Floor Integration

Розрахункові значення

Використовуючи розрахункові значення, можна генерувати додаткову інформацію з виміряних значень.

Умовний сигнал тривоги - балон

На наступній блок-схемі порівнюються два виміряні значення. Тільки якщо умова для обох виміряних значень виконується, виводиться 1, інакше виводиться 0.

Температура балона
Константа як значення для порівняння температури балона
Температурна різниця між балоном і акумулятором
Константа як значення для порівняння температурної різниці
Порівняння ① більше, ніж ②
Порівняння ③ менше, ніж ④
AND операція між порівняннями ⑤ і ⑥
Перетворення бінарного значення в числове
Вивід результату (0 = умови не виконано, 1 = обидві умови виконано)

Підрахунок зміни навантаження на балон

На наступній блок-схемі підраховуються зміни навантаження на балон. Вони є індикатором зносу балона. Тиск в системі контролюється і порівнюється з мінімальним і максимальним значеннями. Якщо максимальний тиск перевищено, лічильник збільшується, і подальше збільшення блокується, доки тиск у системі не опуститься нижче мінімального.