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- 应用案例
压力传感器用在脉冲压力试验系统上的高压油过滤器的监测
在型式试验中，压力传感器用在脉冲压力液压试验台上进行“加速寿命”实验。
脉冲压力试验系统的高压过滤器是确保无故障运行的基本组件。若由于液压系统内个别组件损坏导致磨损加剧，则过滤器会在执行更换过滤器的相关计划维护工作之前发生堵塞。
最初情况
不对400 bar以上的液压高压过滤器进行例行的实时过程监测。按照设定周期更换压力过滤器。在这种情况下，液压活塞泵过早发生故障会使切屑进入液压系统。它们将积聚在压力过滤器中，并随后导致滤芯破裂。
通过进行周期性过滤器监测，无法及时发现这种不可预见的事件，从而会导致脉冲压力试验台发生全面故障并造成高昂的维修成本。
项目目标
延长常规运行期间的维护周期
对高压过滤器或滤芯进行状态监测。这是保障系统使用寿命、运行时间和安全性的基础。
目标是将维护策略从周期性更换压力过滤器元件转变为基于状态进行更换。
通过监测和可视化油过滤器前后的压差并对其阈值进行监测，可以尽早提供有关过滤器更换需求的信息。
实施
在压力过滤器前后安装2个高压传感器（项目实施前并未投入使用）。借助IO-Link转换器（DP1222）对这2个传感器的模拟量信号进行转换，并将其发送至IO-Link主站，然后由主站将传感器数值发送至moneo。
阈值管理和数据监测通过moneo RTM执行。
在该应用案例的设置期间，发现了系统中因初始压差过大导致的技术故障。该故障随后被制造商修复。
若未连接至moneo，该问题可能无法被检测到，并导致高压活塞泵未来的使用寿命缩短。
结果
通过使用moneo RTM进行状态监测，确保了高压过滤器系统的过程能力，进而保证了生产过程的顺利运行。此外，还避免了因未检测到损坏而导致的额外成本。
油过滤器（过滤器前后）的数据采集及其可视化和阈值监测实现了油过滤器基于状态的维护。脏污问题可以被立即检测到，从而防止过程和机器发生高昂的继发成本。
操作界面
在moneo操作界面上可以了解过程概况。
在操作界面中，用户可以浏览过滤器前后的压力以及相应的压差。为了快速鉴别过滤器的状态，可以通过交通灯指示器将其可视化。因此，预设的压差阈值可以红色、黄色和绿色显示。
- 计算的压差（bar）
- 计算的过滤器前压力（bar）
- 过滤器前压力传感器的输出电压（V）
- 当前过滤器状态的交通灯显示器
- 过滤器运行时间计数器
- 计算的过滤器后压力（bar）
- 过滤器后压力传感器的输出电压（V）
分析
分析可用于查看进一步详情。屏幕截图显示了3个月内采集的压力和电压值。可以看到，压差随时间的推移而增大。由于过滤器会逐渐堵塞，这符合预期。
- 蓝色 = 过滤器前压力传感器的模拟量信号
- 白色 = 过滤器后压力传感器的模拟量信号
- 紫色 = 计算的压差
设置和规则：管理阈值
静态阈值
用户利用moneo RTM中的该功能可以为每个过程值设置单独的阈值。在本应用中，通过设置阈值，可以在需要更换过滤器时及时通知维护人员。
尤其在机器启动期间，可能会发生短时间更大的压力波动。这可通过设置延迟时间轻松排除，即短时间超出阈值的情况会被抑制，系统仅在超出压差达到时间X的情况下响应。
- 警报上限
- 警报阈值的延迟时间
- 警告上限
- 警告阈值的延迟时间
工单处理规则
利用工单处理规则向导，可以轻松定义发生警告和警报时需执行的动作。
在以下案例中，工单通过连接至SAP（PM系统）的SFI接口进行处理。
若超出压差阈值，SAP系统会通过SFI接口生成维护命令，同时moneo会生成相应消息。这样，系统负责人就可以更换相应的过滤器，然后在SAP系统中报告过滤器更换情况。同时，这会自动关闭moneo中的超出阈值消息。
- 定义使用哪种规则
- 定义阈值（4）和数据源（5）
- 定义警告或警报的紧急程度
- 定义相关的阈值
- 定义相应的数据源
计算值
计算：过滤器前的压力
过滤器前的压力（bar）= 模拟量电压信号 * 100
Dataflow Modeler
- 过滤器前压力传感器的模拟量电压信号（0...10V）
- 用于将电压转换为bar的常数“100”（0...10 V = 0...1000 bar）
- 将电压（0...10V）乘以转换因子（100）
- 得到过滤器前的压力值 [bar]
计算：过滤器后的压力
过滤器后的压力（bar）= 模拟量电压信号 * 100
- 过滤器后压力传感器的模拟量电压信号（0...10V）
- 用于将电压转换为bar的常数“100”（0...10 V = 0...1000 bar）
- 将电压（0...10V）乘以转换因子（100）
- 得到过滤器后的压力值 [bar]
压差的计算
压差 [∆P] = 过滤器前的压力 – 过滤器后的压力
- 过滤器前压力的计算值
- 过滤器后压力的计算值
- 使用功能块“绝对差异”计算绝对差值
- 得到压差（bar）
运行时间计数器
除了传感器的过程值外，moneo还会检测高压过滤器的运行时间。该功能可以利用“运行时间计数器”模板快速轻松地实施。
为此，需要描述工作状态的数据源②。在以下示例中，使用过滤器前压力传感器的输出电压和以下阈值③：
- < 0.03 V，没有流量流经过滤器
- >= 0.03 V，有流量流经过滤器
- 运行时间计数器的名称
- 数据源
- 阈值/触发器
- 当前计数值/起始计数值（h）
- 时间单位
