Η τεχνολογία προγνωστικής συντήρησης (PdM) που χρησιμοποιεί ανάλυση δεδομένων και μηχανική μάθηση (ML) διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη βιομηχανία 4.0, καθώς επιτρέπει την προληπτική διαχείριση συσκευών, τη βελτιστοποίηση της απόδοσης, το προγραμματισμό συντήρησης και την ελαχιστοποίηση του χρόνου διακοπής λειτουργίας, εξασφαλίζοντας ισχυρότερη βιωσιμότητα.Η έγκαιρη και ακριβής συλλογή δεδομένων είναι το κλειδί για την επιτυχή ανάπτυξη του PdM.
Η παροχή ενέργειας μπορεί να παρακολουθεί την τάση συνεχούς ρεύματος (VDC) και το ρεύμα (IDC), το ρεύμα κορύφους (IPEAK), τον χρόνο λειτουργίας και τον χρόνο αντικατάστασης.Για την παρακολούθηση παραμέτρων όπως δονήσεις, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείται ένας ελεγκτής κατάστασης κινητήρα., θερμοκρασία, ρεύμα και αντίσταση μόνωσης (αποτυχία εδάφους).
Πολλές συσκευές, όπως πάνελ ελέγχου υψηλής τάσης, μετασχηματιστές ισχύος, υδραυλικός εξοπλισμός, κινητήρες και ρουλεμάν, κιβώτια ταχυτήτων κλπ., απαιτούν συσκευές παρακολούθησης της θερμικής κατάστασης,Και όλες αυτές οι πηγές ενέργειαςΟι μηχανές, οι κινητήρες και οι συσκευές θερμικής παρακολούθησης πρέπει να στέλνουν δεδομένα μέσω της τεχνολογίας σύνδεσης Ethernet/IP ή Modbus TCP για ανάλυση σε πραγματικό χρόνο.
Το άρθρο αυτό παρουσιάζει πρώτα εν συντομία το PdM και τα πολλά πλεονεκτήματα του, καθώς και τον τρόπο ενσωμάτωσής του στην αρχιτεκτονική συστήματος Βιομηχανίας 4.0.να ερευνήσει τις πολυάριθμες συσκευές PdM και το λογισμικό που παρέχεται από την OmronΤέλος, διερευνήστε πώς να χρησιμοποιήσετε την τεχνητή νοημοσύνη (AI) για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης PdM.
Η PdM είναι μία από τις τρεις μεθόδους συντήρησης εξοπλισμού και εγκαταστάσεων.Η προσέγγιση αυτή βρίσκεται ανάμεσα στην αντιδραστική συντήρηση και την προληπτική συντήρηση (Σχήμα 1)Μια βασική εξέταση κατά την επιλογή μεταξύ αυτών των τριών επιλογών είναι η εξισορρόπηση της σχετικής σημασίας μεταξύ των περιβαλλοντικών δαπανών και των εμπορικών δαπανών.
Η PdM βρίσκεται ανάμεσα στην αντιδραστική συντήρηση και την προληπτική συντήρηση.
Σχήμα 1: Η PdM διαφέρει μεταξύ της αντιδραστικής συντήρησης και της προληπτικής συντήρησης, εξισορροπώντας τους επιχειρηματικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες (πηγή εικόνας: Omron).
Η αντιδραστική συντήρηση είναι η αντιμετώπιση των σφαλμάτων μετά την εμφάνισή τους, γεγονός που αυξάνει τόσο το περιβαλλοντικό όσο και το επιχειρηματικό κόστος.Η προληπτική συντήρηση εντοπίζει επικείμενες βλάβες μέσω τακτικών χειροκίνητων επιθεωρήσεων, δίνοντας προτεραιότητα στο χαμηλότερο περιβαλλοντικό κόστος, αλλά αυτό μπορεί να οδηγήσει σε παρατεταμένο χρόνο διακοπής λειτουργίας του εξοπλισμού και σε υπερβολικά έξοδα επιχειρηματικής δραστηριότητας.Αυτή η μέθοδος συντήρησης θεωρείται μια άλλη μορφή αντιδραστικής συντήρησης, που καθοδηγούνται από προκαθορισμένα και υποκειμενικά σχέδια και όχι από άμεσες βλάβες του εξοπλισμού.
Η εμφάνιση προηγμένων αισθητήρων και εργαλείων τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη της τεχνολογίας PdM.
Ευέλικτη και επεκτάσιμη
Η τεχνολογία PdM έχει κλιμακωτότητα και ευελιξία, κατάλληλη για κεντρική παρακολούθηση ενός και μόνο κρίσιμου εξοπλισμού, πολλών εξοπλισμού,ή ολόκληρη την εγκατάστασηΜε αυτόν τον τρόπο, οι επιχειρήσεις μπορούν να ξεκινήσουν την εφαρμογή της PdM σε μικρή κλίμακα και να επεκταθούν σταδιακά, ελαχιστοποιώντας όσο το δυνατόν περισσότερο τις διακοπές παραγωγής που προκαλούνται από την αναβάθμιση των υφιστάμενων εγκαταστάσεων.
Η τεχνολογική λύση που μπορεί να επεκταθεί εφαρμόζεται μέσω συμβατότητας με πολλαπλά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων αισθητήρων, μονάδων παρακολούθησης,και ελεγκτές που μπορούν να επεκταθούν και να έχουν πρόσβαση σύμφωνα με τις απαιτήσειςΗ χρήση βιομηχανικών πρωτοκόλλων επικοινωνίας όπως το Ethernet/IP και το Modbus TCP απλοποιεί την ενσωμάτωση με τα υπάρχοντα συστήματα και υποστηρίζει πολλαπλά βελτιωμένα χαρακτηριστικά.όπως ταυτόχρονη τηλεχειρισμένη παρακολούθηση πολλαπλών συσκευών.
Χρησιμοποιήστε αντίστοιχο κλιμακώσιμο λογισμικό για ανάλυση δεδομένων και διαχείριση εξοπλισμού από διαφορετικές τοποθεσίες στο κεντρικό κέντρο ελέγχου γραφείου ή το χώρο εργαστηρίου.
Οι λύσεις αυτές μπορούν να ενσωματωθούν σε υφιστάμενους εξοπλισμούς χωρίς να απαιτούνται σημαντικές επισκευές, βελτιώνοντας την ευελιξία.όπως τρόφιμα και ποτά, αυτοκινητοβιομηχανία, κατασκευή ιατρικού εξοπλισμού, ημιαγωγούς και ηλεκτρονικά, στρατιωτικά και αεροδιαστημικά, υλικοτεχνία και αποθήκευση κλπ.
Η ευελιξία αυτή υποστηρίζεται από ένα ευρύ φάσμα συσκευών PdM, που καλύπτουν πολυδιάστατες λύσεις όπως η παρακολούθηση της ισχύος, οι συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα (ρεύμα, δονήσεις, θερμοκρασία,αντίσταση μόνωσης)Επιπλέον, τα τυποποιημένα λογισμικά λειτουργικά μπλοκ (FB) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συλλογή, επικοινωνία, επεξεργασία και ανάλυση δεδομένων,ρύθμιση συναγερμών και αποστολή ειδοποιήσεων, καταγραφή και υποβολή εκθέσεων δεδομένων, καθώς και εφαρμογή προσαρμοσμένης ανάλυσης PdM με βάση την τεχνητή νοημοσύνη και την μηχανική μάθηση.
Οι κρατικοί ελεγκτές αντικαθιστούν τους απλούς αισθητήρες
Η χρήση οθονών κατάστασης αντί απλών αισθητήρων για την παρακολούθηση της απόδοσης της συσκευής και την επίτευξη προληπτικής συντήρησης είναι μια βασική διαφορά μεταξύ PdM και άλλων μεθόδων.οι ελεγκτές κατάστασης εγκαθίστανται επίσης μαζί με τις συσκευές παρακολούθησης.
Ωστόσο, οι αισθητήρες μπορούν να αναπτυχθούν μέσω σχετικά απλών πρωτοκόλλων όπως το IO Link, ενώ οι οθόνες κατάστασης απαιτούν πιο σύνθετες τεχνολογίες σύνδεσης όπως το EtherNet / IP ή το Modbus TCP.Οι οθόνες κατάστασης μπορούν να εκτελούν τοπική επεξεργασία δεδομένων και συνήθως να εμφανίζουν καταστάσεις που συνήθως δεν σχετίζονται με τους αισθητήρες.
Μέσω ενός ή περισσοτέρων κόμβων επικοινωνίας, η οθόνη κατάστασης μπορεί να συνδεθεί με συσκευές υψηλότερου επιπέδου, όπως διεπαφές ανθρώπου-μηχανής (HMI) που επιτρέπουν την κεντρική απεικόνιση δεδομένων,ή σε προγραμματιζόμενα λογικά ελεγκτικά συστήματα (PLC) ή κεντρικά συστήματα παρακολούθησης με πιο ολοκληρωμένα εργαλεία ανάλυσης δεδομένων (συμπεριλαμβανομένης της τεχνητής νοημοσύνης και της μηχανικής μάθησης) (Σχήμα 2).
Συσκευή λύσεων Omron PdM που μπορεί να αναπτυχθεί ξεχωριστά (κάντε κλικ για να μεγαλώσετε)
Σχήμα 2: Το σύνολο λύσεων PdM της Omron μπορεί να αναπτυχθεί ξεχωριστά, ξεκινώντας από την παρακολούθηση μικρής κλίμακας των κρίσιμων στοιχείων ενεργητικού και επεκτείνοντας σταδιακά σε ολόκληρο το εργοστάσιο παραγωγής ή εφοδιασμού,παρέχοντας μια ολοκληρωμένη λύση(Πηγή εικόνας: Omron)
Εξερευνήστε βαθιά
Η Omron προσφέρει μια σειρά από συσκευές και λογισμικό PdM. Για παράδειγμα, η S8VK-X Ethernet συνδεδεμένη έξυπνη πηγή ενέργειας μπορεί να μετρήσει πολλαπλές παραμέτρους απόδοσης,συμπεριλαμβανομένων των Vout και Iout για την παρακολούθηση της κατανάλωσης ενέργειας, καθώς και IPEAK για τον προσδιορισμό των συνθηκών υπερφόρτωσης.
Αυτός ο τύπος τροφοδοσίας ενέργειας μπορεί να μετρήσει τον πραγματικό χρόνο λειτουργίας.που δείχνει ότι για κάθε αύξηση της θερμοκρασίας του πυκνωτή κατά 10 °CΜε τη συνδυασμό της πραγματικής θερμοκρασίας λειτουργίας του εξοπλισμούτα προβλεπόμενα αποτελέσματα εμφανίζονται τελικά με τη μορφή εναπομείναντων ετών ή ποσοστού διάρκειας ζωής.
Η ονομαστική ισχύς της τροφοδοσίας S8VK-X είναι 30 W έως 480 W, με τάσεις εξόδου 5 VDC, 12 VDC και 24 VDC.όπως η τροφοδοσία S8VK-X48024A-EIP, η οποία έχει ονομαστική τάση 24 VDC και ισχύ 480 W· ή μοντέλα χωρίς ενσωματωμένες οθόνες, όπως η πηγή питания S8VK-X03005-EIP, η οποία έχει ονομαστική τάση 5 VDC και ισχύ 30 W.
Η παρακολούθηση της κατάστασης του κινητήρα είναι μια σημαντική πτυχή της τεχνολογίας PdM, και η παρακολούθηση συντήρησης κινητήρα K6CM της Omron είναι κατάλληλη για όλους τους τύπους αντλιών νερού, καθώς και για κινητήρες στην HVAC, τη γεωργία,Εξαρτήματα, και τις περισσότερες άλλες κινητικές εφαρμογές.
Η συσκευή ελέγχου συντήρησης κινητήρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση των δονήσεων και της θερμοκρασίας, της αντίστασης μόνωσης και του ρεύματος του κινητήρα.υπάρχουν μοντέλα κατάλληλα για τροφοδοσίες τροφοδοσίας τριών φάσεων από 100 V έως 240 VAC, 24 VAC ή 24 VDC.
Το K6CM-VBMD-EIP μπορεί να παρακολουθεί δονήσεις και θερμοκρασία μέσω τάσης 24 VAC/VDC.που αποτελείται από ένα κεφάλι αισθητήρα τοποθετημένο στον κινητήρα και έναν προεμφανιστήρα που το συνδέει με την οθόνη.
The combination of K6CM-ISMD-EIP and K6CM-ISZBI52 zero current transformer (ZCT) and insulation resistance conversion (IRT) sensor operating at 24 VAC or 24 VDC voltage can monitor the health status of insulation resistanceΗ συνάρτηση ZCT χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του ρεύματος διαρροής σε τριφασικά κυκλώματα κινητήρων, ενώ η συνάρτηση IRT χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της αντίστασης μόνωσης μεταξύ των περιτυλίξεων του κινητήρα και του εδάφους.
The combination of K6CM-CIMA-EIP with a working voltage of 100 VAC to 240 VAC and K6CM-CICB400 current sensor with a rated current of 400 A can also detect the motor status of three-phase induction motorsΜπορεί επίσης να χρησιμοποιηθούν άλλα μοντέλα αισθητήρων ρεύματος με εύρος ρεύματος από 5 έως 600 A.
Αυτές οι οθόνες χρησιμοποιούν την πλήρη τεχνολογία διάγνωσης της Omron.η οποία μπορεί να ανιχνεύσει μη φυσιολογικές συνθήκες, όπως ατμοσφαιρικές τσέπες ή ατμοσφαιρική ρύπανση, με ποσοτικό προσδιορισμό της απόκλισης μεταξύ του ιδανικού κύματος sinus και της μετρούμενης μορφής κύματος ρεύματοςΜε την ανάλυση των συστατικών συχνότητας της μετρούμενης μορφής κύματος ρεύματος, μπορούν να ποσοτικοποιηθούν οι αποκλίσεις, οι ανισορροπίες φορτίου ή η προσκόλληση ξένου αντικειμένου.
Το σύστημα παρακολούθησης της θερμικής κατάστασης K6PM μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εφαρμογή της τεχνολογίας PdM σε διάφορους βιομηχανικούς εξοπλισμούς, όπως πάνελ ελέγχου υψηλής τάσης, μετασχηματιστές, υδραυλικούς εξοπλισμούς, κέντρα δεδομένων,ελαστικάΤο σύστημα περιλαμβάνει τον ελεγκτή θερμικής απεικόνισης K6PM-THS3232 και τον αισθητήρα θερμικής απεικόνισης υπέρυθρου (IR) K6PM-THMD-EIP, ο οποίος μπορεί να παρακολουθεί θερμοκρασίες από 0 °C έως +200 °C.
Ένα ελεγκτή θερμικής κατάστασης K6PM μπορεί να παρακολουθεί έως και 31 αισθητήρες IR. Το δωρεάν λογισμικό παρακολούθησης PC περιλαμβάνει αλγόριθμο ανίχνευσης ανώμαλης θερμοκρασίας και συναγερμό θερμοκρασίας τριών επιπέδων.Το λογισμικό υποστηρίζει επίσης τα όρια συναγερμού που καθορίζονται από τον χρήστη.