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使用moneo RTM监测冷却回路中的水过滤器

使用moneo RTM对带热交换器的系统进行基于状态的过滤器维护

ifm prover gmbh冷却回路中的微型过滤器可确保其带热交换器的系统顺利运行。该过滤器可滤除冷却水中的杂质,从而保护相连机器中的热交换器。必须定期维修和更换重要的滤芯。通过实施永久的监测可以优化该过程,并保证系统的连续运行。

生产过程中的过滤器监测应用案例:

  • 产品和过程质量保证
  • 优化能耗
  • 维护工作的组织
  • 为了确保水纯度,必须滤除碎屑、藻类等污染物,否则它们会堵塞热交换器,导致故障

最初情况:

无论水过滤器的状态如何,都会按照固定的周期(每8周)将其更换。这涉及对过滤器状态的目视检查。没有永久的过滤器中央监测系统。这可能会导致过滤器过早或过晚更换、过滤器故障或堵塞引起机器停机以及维护工作引起意外生产中断等情况,造成额外成本。由于通常不会记录这些事件,因此会因为缺乏数据而无法进行后续的故障模式分析。

项目目标:

从预防性的被动维护策略过渡到基于状态的维护策略,从而优化人员部署、改善过滤器更换过程并持续记录采取的措施。预定义的电子邮件接收人群组将收到过滤器更换通知,过滤器仅在其状态不佳时才更换。为了能够分析进一步优化可能,还需使用户能够分析数据。

实施:

在已有的强大的IT架构的中央服务器上安装moneo,并使用许可密钥(LAC)激活moneo RTM模块。安装两个压力传感器来监测微型过滤器,其中一个检测过滤器前面的压力,另一个检测过滤器后面的压力。根据这两个数值,可以确定压差,从而提供关于过滤器状态的信息。测量必须非常准确。这些压力传感器带有IO-Link接口,可以将数据传输至IoT IO-Link主站。安装在服务器上的moneo RTM模块会每秒采集主站的压力数据。

moneo RTM处理数据并将其用于:

  • 计算压差
  • 保存历史数据
  • 显示数据
  • 监测阈值

为了监测过滤器,定义了警告和警报阈值。该数据从过滤器制造商的数据表中获取。数据表显示了全新过滤器在定义流量(在我们的应用中,流量约为1 m³/h,对应的压差约为0.05 bar)下的压差大小。当压差大于0.5 bar时,建议更换过滤器。将0.5bar与新过滤器的压差相加,因此在本例中,当压差为0.55bar时应更换过滤器。由于使用的传感器会导致最大约0.05 bar的测量误差,因此警报阈值设置为0.5 bar。警告阈值将更早触发,并设置为0.45 bar,以保证及时警告相关人员。

结果:

监测系统在几周内就取得了成效。根据外观及时间跨度判断,过滤器早就应该更换。然而,通过永久的过滤器监测获得的数据和测量结果发现,仅20%的过滤器发生堵塞。因此,决定不基于时间进行过滤器更换。这显著延长了过滤器的使用寿命。

结果:

利用moneo RTM,可以实现所有目标:

  • 在操作面板上获得装置的概览和详细信息
  • 记录数据用于进一步优化
  • 分析数据记录的可能
  • 永久监测过滤器状态
  • 当发生超出阈值的情况时发出电子邮件通知

系统结构

  1. IO-Link主站(AL1350)
  2. 过滤器前面的压力传感器
  3. 过滤器后面的压力传感器

操作面板

通过操作面板功能,可以快速单独地显示相关的传感器信息。

  1. 折线图显示压力随时间的变化(过滤器前后的压差)
  2. 过滤器前面的当前压力
  3. 当前的压差及相应的阈值
  4. 过滤器后面的当前压力
  5. 过滤器状态(%)
  6. 当前过滤器状态的交通灯显示器

分析

分析可用于查看进一步详情。屏幕截图显示了一个月内采集的压力值。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。有益的是该值增大的速度更慢,这表明过滤器的使用寿命会更长。

  1. 蓝线,过滤器的差压

任务和工单:

管理阈值

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。

  1. 警告上限
  2. 警告阈值的延迟时间
  3. 警告下限
  4. 警报阈值的延迟时间

管理工单处理规则

可以使用工单处理规则向导,轻松定义警告和警告规则。在以下示例中,当达到警告和警报阈值时,将向维护部门的一组电子邮件接收人发出通知,同时建议近期更换或立即更换过滤器。

  1. 定义阈值(5)和数据源(6)
  2. 定义使用哪种规则
  3. 定义警告或警报的急迫性
  4. 定义电子邮件的接收人
  5. 定义相关的阈值
  6. 定义相应的数据源

moneo内生成的电子邮件已经包含工单信息:

  • 受影响的数据源
  • 超出或未达到的数值
  • 工单优先级
  • 时间戳

计算值:

压差的计算

压差∆P= 过滤器前面的压力 - 过滤器后面的压力

  1. 过滤器前面的压力
  2. 过滤器后面的压力
  3. 压力值的偏差(可选)
  4. 过滤器前面的压力减去过滤器后面的压力
  5. 压差结果(bar)

过滤器状态的计算[%]

过滤器状态(%) = 压差* 100% /最大压差

  1. 压差
  2. 常数100%
  3. 过滤器更换的最大压差
  4. 相乘
  5. 相除
  6. 过滤器状态结果[%]