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整合CMS以监控资产健康

EP编辑人员|2021年4月8日

传感器通过检测异常模式并在实际故障前方预测停机时间,将资产连接到集成的条件监测系统,大大升高了可靠性和生产率。亚博狗推

先进的状态监控解决方案可靠地跟踪资产性能并防止昂贵的停机时间。

由Siemens Industry的Luis Narvaez

保持竞争力今天的环境是挑战性的。由于客户以大规模生产的商品价格寻求定制产品,这使得更加困难。此外,由于成本和声誉的原因,越来越多的全球生态意识和能源价格上涨的能源价格正在激励许多公司朝碳中立效率。这些等因素要求制造商评估和潜在地修改其生产过程。

面对这些挑战,制造商可以访问推动他们在数字时代成功的现代工具,但必须保持警惕,以确保最大效率和随后的盈利能力。无计划的停机时间是实现这些目标的关键抑制因素。尽管无法完全消除停机时间,但综合条件监测系统(CMS)可以提供以最佳效率运行的可靠和成本效益的手段。

一个集成的CMS,例如Siemens Siplus CMS 1200,允许模块化扩展和简单地集成到自动化系统中。亚博pt手机客户端登录

新维护标准

通过分析传感器收集的实时条件和性能数据,通过分析实时条件和性能数据,这一现代化的CMS大大突破了亚博狗推系统可靠性和生产率,而不破坏银行。这些系统可以检测异常模式并在实际故障之前预测停机事件。此数据还用于确定根本原因。与预防性维护程序不同,维护仅在必要时安排在可能性下减轻设备问题。

许多问题是由过多的机器振动引起的,从而导致过早失效。虽然维护人员和操作员可以通过触摸和听觉感知到点的振动,但振动传感器更有效。通过在机器中安装集成的电子压电(IEPE)振动传感器并将其连接到集成的CMS,用户以数字化格式获得早期检测洞察力。传感器的监视集线器可以被配置为例如通过降低电机速度来生成操作员通知或修改生产。

现代集成CMS模块插入PLC背板,可选择通过生产网络或单独的子网可访问,包括通过安全云VPN连接。这些模块直接与主机PLC通信数据,从条件监控模块和来自其他PLC输入的处理数据的设备数据启用控制。

根据网络配置,可以通过PLC的集成自动化套件或通过来自任何联网设备的浏览器来访问模块数据。亚博pt手机客户端登录这意味着没有特殊的软件需要查看设备健康数据。由于这些模块执行内置数据记录,因此用户可以通过基于Web的仪表板随时间审查机器性能。

这些CMSSS旨在实现连接,包括使用PROFINET,MQTT,OPC-UA和Modbus TCP协议的通信。每个条件监控模块都有四个端口,用于连接IEPE振动传感器,这些模块支持基于特性和频率选择性的振动分析,可以使用外部工具或云服务进行进一步分析的流式传输或导出。

Siemens SM 1281条件监控模块有四个端口,用于连接振动传感器。使用来自任何联网设备的浏览器可以通过Web界面访问数据。

基于特征的分析,实质上,使用机械速度和加速度数据的均方根分析进行机械健康监测。这种分析很容易配置和监控轴承和其他组件,并且当移动超出制造商建议时,可以生成警报。虽然这是有效预测性维护的一个很好的起点,但单独的基于特征的分析并不显示出现了什么类型的振动损坏。

为了发现损坏的类型,可以通过将基于特征的分析中识别的净振动频率分解成其包含的振动信号集合来应用频率选择性分析。这些信号使用快速傅里叶变换(FFT)算法叠加在它们各自的频谱上,CMS在内部执行该数学运算。

FFT计算的结果揭示了以下类型的轴承损坏:

•不平衡偏心
•未对准柔软的脚
旋转松动
转子摩擦
叶片缺点
电场故障
齿轮啮合断层
滚子轴承噪音。

还可以通过集成的WebServers配置和可视化FFT分析。

结果

对于使用铣床上使用CMS的制造商,轴承故障的预警赋予了最小化停机时间。如后来的快照透露,机器随着时间的推移经历了增加的振动,但人类感官无法察觉的问题。当振动达到预配置的最大值时,CMS生成了通知员工的警报。

替换轴承的提前时间为几个月,但早期预警提供时间继续在等待时继续生产。一旦替换部件到达并安装了,它们就会发现旧轴承有相当大的损坏。如果左侧触发,轴承可能会完全失败,因此早期检测可能已经将制造商从多个月的计划停机中捕获。

预测维护的未来

机械和电气损坏的早期检测是用于减少计划外停机的最有效的手段之一,集成的CMS可以为机器健康提供透明度以使其成为可能。此外,这些通知通过预测机器故障,协助运营,管理,维护,资源规划和工程人员更有效地执行工作。

条件监测的未来将通过执行规范维护来扩展预测维护,以便为问题的原因提供额外的洞察力,以及建议的缓解补救措施。基于云和基于云的解决方案也可能发挥更大的角色,因为机器学习算法变得更加精致。EP.

Luis Narvaez是S7-1200,S7-1200F,Sipus CMS Siemens Industry,华盛顿特区(Siemens.com.)。Narvaez在建筑,娱乐/主题公园,制造业和工艺行业的各种角色中拥有十多年的行业经验。

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