Моніторинг гідравлічного силового агрегату гідравлічного випробувального стенду
Гідравлічний силовий агрегат є центральним компонентом гідравлічного випробувального стенду. Датчики тиску проходять кваліфікацію на гідравлічному стенді для випробувань під імпульсним тиском за допомогою тесту "прискореного терміну служби".
Несправність об’єкта збільшила б час розробки, оскільки випробування не могли бути проведені за планом. Більше того, постачання певних типів датчиків тиску буде обмежено протягом цього часу, оскільки неможливо буде провести випробування, необхідні для забезпечення якості серії. Це, в свою чергу, матиме прямий вплив на продажі в цій групі товарів і поставить під загрозу доступність продукції.
The starting position
Існуючий гідравлічний силовий агрегат вже обладнаний датчиками (датчиками температури, тиску та рівня). Ця інформація використовується для контролю за системою і зупинки машини в разі порушення лімітів. Силовий агрегат має два резервуари для охолодження гідравлічного масла.
Ще однією особливістю силового агрегату є два резервних насоси, які ідентичні за конструкцією. В існуючих системах з двома резервними насосами дуже важливо забезпечити рівномірне використання насосів, щоб збільшити загальний час їхньої роботи і уникнути пошкодження одного з насосів (наприклад, заклинювання підшипників) через надмірний час простою.
Goal of the project
Комплексний моніторинг стану гідравлічного силового агрегату
Метою є моніторинг зносу гідравлічної системи та часу роботи насосів, щоб оптимізувати їх. Порушення лімітів мають бути виявлені на ранніх стадіях за допомогою автоматизованого управління сигналізацією.
Implementation
Сигнали наявних датчиків у системі вловлюються через Y-шлях/модернізація. Були встановлені два варіанти:
Резервуар
- Паралельне отримання сигналу 0 - 10 В двох датчиків температури через DP1222
- Отримання сигналів IO-Link двох датчиків рівня за через E43406 IO-Link сплітер даних
Інші датчики були встановлені та налаштовані згідно з відповідними інструкціями з експлуатації.
Насос
- Індуктивний IO-Link датчик з монітором швидкості
- IO-Link датчики вібрації
Зворотна лінія
- Кабельний датчик температури з болтовим датчиком
- IO-Link температурний штекер (оціночна електроніка для PT100/PT1000 датчиків температури)
moneo RTM централізовано встановлений на сервері. Використовуючи IO-Link майстер, значення датчиків надсилаються до moneo RTM для візуалізації та оцінки.
Success
Комплексний моніторинг стану гідравлічного силового агрегату за допомогою moneo RTM
Завдяки модернізації (зняття значень датчиків з контролера) та додатковому запису характерних значень гідравлічного силового агрегату можна задовольнити всі вимоги комплексного рішення для моніторингу стану.
- Постійне визначення тиску в системі
- Постійний моніторинг рівня в резервуарах
- Постійний моніторинг температури в резервуарах
- Моніторинг вібрації на насосах
- Розрахунок робочих годин насосів
- Моніторинг зворотної температури
- Розрахунок різниці температур між зворотною лінією та резервуарами
- Виявлення зносу в гідравлічній системі
- Оптимізована утилізація насоса
Системна структура
- Болтовий датчик + температурний штекер на зворотній лінії
- Насос з датчиком вібрації 2
- Індуктивний датчик + монітор швидкості насоса 2
- Датчик вібрації насоса 1
- Індуктивний датчик + монітор швидкості насоса 1
- Температура резервуара 2 + перетворювач 0...10 В
- Рівень резервуара 2 + IO-Link сплітер
- Температура резервуара 1 + перетворювач 0...10 В
- Рівень резервуара 1 + IO-Link сплітер
- IO-Link майстер
Приладова панель
Приладова панель надає користувачеві огляд поточних значень датчиків в установці. Наступна приладова панель надає огляд релевантних для процесу параметрів.
- Температура зворотної лінії
- Температура резервуара 1
- Різниця температур (зворотна лінія - резервуар 1)
- Рівень резервуара 1
- Тиск системи
- Рівень резервуара 2
- Температура резервуара 2
- Швидкість насоса 1
- Швидкість насоса 2
Окремі приладові панелі надають більше інформації, таку як, поточні значення характеристик насоса:
- Значення вібрації насоса 1 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Значення вібрації насоса 2 (v-RMS, a-Peak, a-RMS)
- Швидкість насоса 1
- Робочі години насоса 1
- Температура насоса 1
- Швидкість насоса 2
- Робочі години насоса 1
- Температура насоса 2
Аналіз
Функція аналізу дозволяє користувачам отримати доступ до збережених історичних даних датчиків. Наприклад, це спрощує усунення несправностей. Різні значення датчиків можна переглядати та аналізувати з часу.
Наступний аналіз чітко показує, що значення вібрації (v-RMS) і температура гідравлічного масла корелюють. Наприклад, значення вібрації можна використовувати як ранній індикатор порушення граничної температури гідравлічного масла.
- Синій: Температура зворотної лінії
- Білий: Температура резервуара
- Зелений: Значення вібрації v-RMS
Статичні порогові значення
Статичні пороги встановлюються для різних технологічних значень гідравлічного силового агрегату. Якщо значення процесу перевищено або не досягнуто, створюється квиток в moneo, який може бути далі оброблений за правилами обробки квитків.
- Верхній поріг сигналу тривоги
- Час затримки для порогу сигналу тривоги
Для гідравлічного силового агрегату наступні значення процесу використовуються для контролю граничних значень:
- Рівень резервуара 1 та 2
- Температура резервуара 1
- Температура зворотної лінії
- Температура насоса 1 та 2
- Значення вібрації насосів 1 та 2
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
Розрахункові значення
Використовуючи розрахункові значення і шаблони, можна генерувати додаткову інформацію з виміряних значень.
Для запису робочого часу використовувався шаблон лічильника робочого часу. Поки швидкість насоса перевищує 50 об/хв, лічильник часу залишається активним.
- Назва розрахункового значення
- Тригер для лічильника робочих годин
- Порогове значення для тригера
- Поточне значення часу
Аналогове значення 0...10 В датчика температури необхідно масштабувати до відповідного значення температури (0 В = 0°C і 10 В = 100°C).
- Температура як аналогове значення напруги з датчика (0...10В)
- Аналогова кінцева точка (100 °C = 10 В)
- Аналогова початкова точка (0 °C = 0 В)
- Аналогове значення діапазону напруги (10 В)
- Розрахунок дельти від кінцевої точки до початково\ точки (AEP - ASP = ∆A)
- Розрахунок коефіцієнта для струму в паскалях (∆A / 10 V = коефіцієнт)
- Множення значення струму (0...10 В) на коефіцієнт
- Додавання аналогової початкової точки як зміщення
- Результат різниці тиску в паскалях
Датчик рівня передає тільки виміряне значення без зсуву через IO-Link інтерфейс. Його потрібно додати до виміряного значення.
- Рівень резервуара як необроблене значення
- Зміщення до рівня
- Рівень зі зміщенням
