Беспроводная технология революционизирует мониторинг состояния

Технология мониторинга состояния используется в промышленности в течение многих лет для оптимизации технического обслуживания и производства за счет предотвращения незапланированных простоев и повышения общей производительности. Основным используемым параметром является вибрация, поскольку она напрямую влияет на состояние вращающегося оборудования и имеет диагностическую ценность.

Инструменты, используемые для сбора данных, обычно представляют собой портативные сборщики данных для ручных / обходных программ или постоянно установленные онлайн-системы, которые автоматически собирают и хранят данные. Использование последних хорошо известно, особенно в машинах, критически важных для производства. Однако остается ряд препятствий для более широкого внедрения, в том числе:

высокая стоимость монтажа, особенно во взрывоопасных зонах;
недостаточное обоснование постоянной системы на определенных станках, находящихся на балансе завода; и,
перемещать / перемещать машины, где невозможно закрепить кабели.

Преимущества беспроводной технологии
SKF использовала беспроводную технологию, чтобы преодолеть эти препятствия и упростить приложения, которые в прошлом были непрактичными, например временные установки для устранения неполадок и удаленного мониторинга.

Беспроводная технология устраняет необходимость в проводке для связи, а также значительно сокращает длину кабеля датчика. Преимущества включают снижение стоимости установки, мобильность / портативность, автономную работу, удобство и надежность.

Проблемы беспроводного мониторинга вибрации
Мониторинг вибрации предъявляет особые требования к беспроводным устройствам, сетям и связанным с ними компонентам. Требуется высокая пропускная способность из-за относительно больших объемов данных, которые необходимо отправлять по беспроводной связи. Кроме того, ключевыми требованиями являются хороший динамический диапазон, низкий уровень шума и возможности обработки более высокого уровня, а также возможность захвата данных в нужное время. Устройства с батарейным питанием, которые необходимы для обеспечения бортового питания, должны удовлетворять требованиям клиентов в отношении длительного срока службы. Устройства и датчики, а также компоненты беспроводной сети должны также адаптироваться к условиям, которые обычно встречаются в промышленной среде, таким как воздействие воды, повышенные температуры, электрические помехи, классификация опасных зон, препятствия, физическое местоположение и расстояние. Безопасность беспроводной сети обязательна.

Текущее состояние беспроводных технологий
Доступен ряд беспроводных технологий. В настоящее время для приложений мониторинга состояния лучше всего подходит 802.11 b / g (часто называемый Wi-Fi). Эта же технология используется для портативных компьютеров и беспроводных офисных локальных сетей. Он также нашел более широкое применение в промышленных приложениях для мониторинга и некоторых специальных функций автоматизации. Он способен удовлетворить технические потребности мониторинга состояния (например, высокая пропускная способность) и, как вариант выбора инфраструктуры, предлагает несколько преимуществ в области сетевой безопасности, стандартную реализацию, хорошо понятную ИТ-отделам, универсальность и экономичность. Потребляемая мощность умеренная, и при типичном мониторинге состояния батареи могут прослужить от одного до двух лет.

Решение SKF
Беспроводная система мониторинга SKF является автономной, работает от батарей и использует технологию Wi-Fi. Он может контролировать четыре канала вибрации и четыре входа процесса (4-20 мА) плюс один вход тахометра. Беспроводная система обычно запрограммирована на пробуждение и выполнение измерений на основе фиксированного временного интервала, или она может быть активирована извне по запросу с помощью программируемого логического контроллера или ПЛК. В системе используются стандартные акселерометры, в том числе те, которые также имеют температурный выход. Он выполняет стандартные измерения вибрации, а также измерения ускорения SKF и сохраняет динамические данные (БПФ и / или время) для диагностики. Данные только беспроводной системы хранятся и анализируются в программном обеспечении SKF @ptitude вместе с данными других портативных или сетевых устройств наблюдения SKF.

Практический пример:предотвращение катастрофического выхода из строя подшипников
Беспроводная система SKF идеально подошла заказчику бумажной фабрики, который использовал ее, чтобы успешно избежать катастрофического выхода из строя подшипников. Из предыдущего опыта стоимость подобных отказов оценивалась в несколько сотен тысяч долларов. Во время плановых проверок с использованием портативных анализаторов заказчик обнаружил повреждение, начиная с дорожки качения внутреннего и внутреннего кольца подшипника с тройным кольцом в прессовой части бумагоделательной машины. Плановая остановка должна была произойти через пару недель, но было неясно, сможет ли подшипник продержаться до этого времени. Была установлена беспроводная система мониторинга (рис. 2), обеспечивающая круглосуточный мониторинг и отображение данных для операторов машин. Основными преимуществами беспроводной системы были простота и скорость установки, а также автоматический сбор и отображение данных.

Дисплей данных позволял операторам отслеживать износ подшипника каждый час. Полученные данные (рисунок 3) показали, что состояние подшипника было тяжелым, что побудило к решению не ждать запланированной остановки, а вместо этого как можно скорее заменить валок. Последующее обследование подтвердило, что подшипник был настолько серьезно поврежден, что его не хватило бы до запланированной остановки (Рисунок 4). Таким образом, помимо предотвращения длительного простоя, также были предотвращены серьезные повреждения корпуса валка и гидравлической балки.

Пример:инновационное решение уникальной проблемы
В крупном торговом распределительном центре одним из ключевых элементов оборудования является кран-штабелеукладчик. Эта машина, по сути, роботизированный кран, работающий на гусеницах, автоматически обрабатывает запасы на складских площадках большой емкости / высокой эффективности и из них. Одной из проблем, с которыми столкнулся заказчик, стал износ крановых путей штабелеукладчика (рис. 5), о чем свидетельствуют громкие звуки, которые иногда слышны во время работы. Поскольку вся сборка перемещалась по рельсам, что делало невозможным прокладку фиксированных кабелей, была установлена беспроводная система мониторинга SKF для определения конкретных участков рельсов, которые изношены. Для этого была настроена система для сбора данных о вибрации при движении крана по длине пути. Результирующие всплески временного сигнала (рис. 6) коррелировали с положением крана на рельсах, чтобы выявить проблемные области.

В результате испытаний изношенные участки были отремонтированы взамен альтернативы - полной замены гусениц. Последующие испытания подтвердили, что ремонт прошел успешно.

Заключение
Wi-Fi / 802.11 b / g - это практическое решение как с технической, так и с экономической точки зрения, и ожидается, что его использование будет быстро расширяться. Беспроводные технологии являются важным инструментом в системах мониторинга состояния, преодолевая препятствия на пути внедрения, такие как стоимость, практичность и мобильность. SKF продолжит оставаться в авангарде инновационных и надежных технологий беспроводного мониторинга, которые приносят пользу клиентам в новых и традиционных приложениях.

Возможности беспроводной связи расширены для использования во взрывоопасных зонах.

SKF Multilog WMx, компактное восьмиканальное устанавливаемое на месте устройство для мониторинга, собирает данные об ускорении, скорости, температуре и состоянии подшипников в опасных зонах с легкостью, безопасностью и точностью.

Эта новейшая модель сертифицирована по ATEX 2 / IEC Zone 2, что позволяет использовать ее в большинстве областей в отраслях переработки углеводородов, где использование несертифицированных систем недопустимо. Устройство, которое может работать от батарей, совместимо со стандартными датчиками, сертифицированными для работы в опасных зонах. Вдобавок Multilog WMx поддерживает шифрование WEP, WPA или WPA2 для повышения безопасности.

WMx отлично подходит для полукритических машин / машин с балансировкой оборудования во взрывоопасных зонах, устранения неполадок и удаленного мониторинга. Он может быть экономически эффективным выбором, поскольку сокращает время до внедрения и снижает потребность в дорогостоящих кабелях.

Обратившись к беспроводной технологии, которая позволяет пользователям портативных компьютеров выходить в Интернет, SKF создала новый мощный инструмент для использования в системах мониторинга состояния. С помощью систем мониторинга с поддержкой Wi-Fi SKF помогла устранить препятствия на пути более широкого использования мониторинга состояния, создав систему, которая является практичной, рентабельной и очень мобильной.