Mentenanța – prevenirea și anticiparea problemelor

Pentru o performanță cât mai bună a activităților de întreținere este indicat ca sistemele dumneavoastră să devină mai puțin reactive la apariția unor avarii. Astfel este nevoie să se ia măsuri preventive pentru a se evita apariția avariilor și să se realizeze acțiuni predictive pentru a se interveni atunci când trebuie și când se poate, fără a afecta producția. Fie că sunteți deja activ în ceea ce privește prevenirea și prezicerea problemelor, fie că sunteți abia la început, am strâns laolaltă produse, servicii și sfaturi pentru a vă ajuta.

Pentru funcționarea cât mai continuă, pentru prevenirea întreruperilor nedorite cauzate de avarii, sistemele de producție trebuie să se afle permanent sub supraveghere, fie prin aplicarea unor măsuri preventive, fie prin dezvoltarea de acțiuni predictive. Ambele abordări pot fi implementate și se vor aplica atât părții electrice a sistemelor, cât și părții mecanice a acestora. Deoarece problematica este vastă, în acest articol se vor prezenta aspecte legate de implementarea de acțiuni predictive în zona electrică.

Activități predictive în partea electrică a sistemelor de producție – acestea constau dintr-un control permanent și monitorizarea performanțelor echipamentelor pentru a prezice cât mai exact momentul în care trebuie intervenit. Principalele elemente de care trebuie ținut cont sunt: calitatea conexiunilor, degradarea componentelor în timp cu influențarea parametrilor din buclele de reglare, probleme legate de senzori și, nu în ultimul rând, posibilitatea de implementare a unor sisteme IIoT.

1. Conexiune slabă? Dezechilibru de sarcină?

Mai devreme sau mai târziu aceste cauze, dar și alte probleme electrice vor cauza avarii. Detectarea din timp prin utilizarea imagisticii termice poate conduce la programarea unei intervenții atunci când este posibil.

Camerele pentru imagistică termică sunt dispozitive portabile fără contact utilizate pentru a capta imagini detaliate în lumină redusă și medii în care vizualizarea este dificilă. Ele realizează acest lucru prin detectarea energiei IR (căldură) și conversia acesteia în imagine. Camerele termice pot fi utilizate pentru identificarea unor puncte fierbinți și asigurarea că mașinile și echipamentele operează corect și eficient.

Aurocon COMPEC oferă o gamă largă de camere pentru imagistică termică de la mărci cunoscute precum: FLIR, Fluke, Testo, Hikvision, Keysight și, desigur, RS PRO.

Camerele interpretează temperatura ca și culoare. Zonele mai calde apar roșii și galbene, iar zonele mai reci apar albastre. Camerele pentru imagistica termică utilizează lentile externe pentru a concentra energia IR pe un senzor termic intern. Senzorul, cu ajutorul electronicii de procesare, convertește căldura și utilizează datele pentru crearea de imagini. Imaginile pot fi utilizate pentru o diagnosticare imediată sau pot fi stocate și procesate cu ajutorul unui software dedicat pentru o evaluare ulterioară.

În concluzie, camerele termice pot detecta orice care produce o semnătură termică. Posibilitățile de utilizare sunt fără limită. Dezvoltate inițial pentru uz militar, acum camere pot fi utilizate pentru:

• Identificarea punctelor fierbinți în carcase electrice, putând anticipa apariția unor avarii
• Utilizarea de către pompieri pentru a ,,vedea” prin fum și pentru a identifica punctele de flacără
• Utilizarea în industria auto pentru diagnosticarea funcționării motoarelor
• Uz medical pentru identificarea temperaturii umane și a animalelor
• Utilizare în construcții pentru verificarea izolațiilor și a scurgerilor din sistemele de încălzire

Cameră pentru imagistică termică FLIR C2, -10 → +150°C, 80 × 60 pixeli

Nr. stoc RS: 866-8124 – Cod producător: 72001-0101 – Marca: FLIR

FLIR C2 este prima cameră termică completă ce poate încăpea în buzunar, proiectată pentru experți. Masa redusă, profilul subțire o fac ușor de transportat și manevrat.

Caracteristici și avantaje:

• accesibilitate
• auto orientare
• ecran tactil
• masă: 0,13 kg
• senzor IR: 80 × 60 (4800 pixeli)
• ecran 3″ (Color) 320 × 240 pixeli
• domeniul temperaturii obiectelor: -10°C → +150°C
• Memoria internă permite stocarea a cel puțin 500 seturi de imagini
• Format imagine: standard JPEG
• Include unelte software FLIR pentru raportare, pentru Mac sau PC

2. Cât de precisă este bucla de reacție?

Degradarea componentelor precum senzori, supape, I/O PLC pot cauza devierea de la parametrii optimi. Ar trebui desfășurată o verificare regulată utilizând calibratoare de proces.

Dacă se dorește găsirea de Calibratoare Multi-Funcție, atunci acesta este locul potrivit. Dispozitivele oferă precizie ridicată când vine vorba de simularea și măsurarea presiunii, temperaturii și a semnalelor electrice. Calibratoarele simulează multiple semnale de curent continuu, precum tensiune, curent, frecvență, puls, rezistență și putere. Gama cuprinzătoare este destinată inginerilor în căutarea de soluții ideale și provine de la mărci renumite precum: Aoip Instrumentation, Druck, Fluke, Gossen Metrawatt, Martindale, Time Electronic și RS Pro.

Utilizarea calibratoarelor multi-funcție: acestea fac posibilă măsurarea și calibrarea majorității senzorilor, transmițătoarelor și a instrumentației.

Măsurări uzuale de testare

• Tensiune: de exemplu, măsurarea tensiunii în medii cu apă, umiditate și aplicații aerospațiale
• Curent: de exemplu, măsurarea directă a curentului în aplicații de automatizare industrială.
• Frecvență: sursă de frecvență într-o varietate de echipamente diferite, precum numărătoare și debitmetre.
• Rezistență: uzual în dispozitive ce operează la temperaturi ridicate, precum RTD (Resistance Temperature Detector).

De ce se recomandă utilizarea unui calibrator multi-funcție?

Avantajul principal al utilizării acestor dispozitive este de a citi semnale uzuale din procese, precum curent, tensiune, frecvență și rezistență, în vreme ce alte calibratoare măsoară numai una dintre aceste mărimi.

Calibrator multi-funcție RS PRO RS 135

Nr. Stoc RS: 174-9557 – Marca: RS PRO

Pentru aplicații de reparații bucle de reacție, calibrări și operații de întreținere, RS PRO dispune de o soluție ușor de utilizat. Acest calibrator de buclă de reacție oferă un grad ridicat de precizie pentru măsurarea temperaturii și precizie de calibrare cu o plajă largă de măsurare. Aparatul poate funcționa ca sursă și măsurare simultan.

Printre aplicații se pot evidenția calibrarea de panouri de măsurare de 4∼20mA, testarea strălucirii LED-urilor, calibrarea temperaturii măsurate pentru instrumente și dispozitive de măsurare de panou pentru 11 tipuri de termocuple.

3. Degradarea în timp a senzorilor?

Ideală este trecerea la senzori IO-Link. Aceștia pot oferi informații despre starea de funcționare și pot raporta dacă este necesară o intervenție.

Senzorii voștri vă spun totul?

De la introducerea lor ca elemente de automatizare, senzorii de prezență și de proximitate au fost ochii și urechile sistemului de control. Componenta care se află în contact direct cu procesul este expusă unor potențiale defecțiuni. Majoritatea senzorilor oferă doar o simplă ieșire digitală on/off, fără a furniza nimic despre starea, condiția sau performanța lor. Înainte de crearea IO-Link ca standard I/O la nivel de senzor, aceste informații erau necunoscute.

IO-Link schimbă acest lucru și permite senzorilor să transmită starea și alte informații – totul prin intermediul aceleiași cablări pe care senzorii o foloseau anterior – prin intermediul unui gateway către PLC sau la sistemul de control.

IO-Link în aplicații de mentenanță și reparații

Cu IO-Link, până și ultimul metru care separă nivelul de automatizare din teren de cel al senzorilor/actuatoarelor devine capabil de comunicare. Aceasta înseamnă că, pe lângă variabilele de proces, pot fi trimise și informații despre identificare, parametri și starea dispozitivului.

Acest lucru ajută la evitarea înlocuirii cu un model greșit de dispozitiv, iar parametrii senzorului pot fi stocați în controler și transferați automat atunci când unitatea este înlocuită.

IO-Link simplifică înlocuirea echipamentelor, reduce nivelul de instruire necesar, reduce costurile de întreținere prin intermediul unei mai bune diagnosticări și previne timpii morți.

IO-Link reduce costurile de întreținere, crescând durata de funcționare a echipamentului

Dispozitivele IO-Link oferă informații despre starea lor de bază. De exemplu, creșterea nivelului de contaminare a unui senzor optic poate fi raportat și se poate solicita o intervenție de mentenanță. Aceste funcții de autodiagnosticare și abilitatea de a transmite informații către sistemul de control permit niveluri mai mari de întreținere predictivă, mai puține lucrări de mentenanță preventivă și creșterea timpului de funcționare.

Modernizarea echipamentelor se face cu costuri minime

Unul dintre cele mai mari avantaje ale tehnologiei IO-Link este utilizarea cablării existente. Informațiile suplimentare sunt transmise prin intermediul conexiunii cu 3 fire utilizate de senzor sau actuator, fără a afecta operarea de bază a acestuia.

Acest lucru înseamnă că tehnologia IO-Link este invizibilă pentru sistem, cu excepția cazului în care se utilizează un gateway pentru interfațare. Dispozitivele IO-Link pot fi implementate în mașinile sau proiectele existente cu un minim de modificări.

Avantaje IO-Link pe scurt:

• Parametrii dispozitivului pot fi stocați în sistemul gazdă și descărcați automat reducând cerințele de documentare sau de cunoștințe tehnice.
• Informațiile de diagnosticare sunt trimise pe aceleași linii ca și datele de proces.
• Dispozitivele pot fi identificate și înlocuite fără riscul inserării unui tip greșit.
• Informația stării de operare suportă funcție de solicitare a mentenanței, reducând astfel mentenanța reactivă.
• Monitorizarea comunicațiilor și datelor de diagnosticare
• Costurile cu inventarul pieselor de schimb este redus mulțumită capabilității de stabilire a parametrilor.

Traductor incremental de rotație RVP510 I/O-Link de la ifm electronic

Nr. Stoc RS: 909-3301 – Cod producător: RVP510 – Marca: ifm electronic

Dispozitivul face parte gama de traductoare incrementale programabile. Sunt oferite versiuni cu arbore sau sistem de prindere pe arbore. Sistemul de detecție magnetic permite o rezoluție de la 1 la 9999. Pe lângă traductoare, sunt disponibile o gamă bogată de accesorii: software, cabluri, conectori, cuplaje, roți de măsurare și sisteme de prindere.

Senzor fotoelectric Pepperl + Fuchs cu plaja de detecție 0 → 12m

Nr. Stoc RS: 124-0317 – Cod producător: OBE12M-R100-S2EP-IO-V31 – Marca: Pepperl + Fuchs

Seria de senzori R100 de la Pepperl + Fuchs combină un design de ultimă oră cu economie, simplitate și tehnologii inovative. Seria R100 include familia completă de moduri de detecție fotoelectrică într-un sigur model de carcasă. Indiferent de modul de detecție necesar în aplicație, caracteristicile carcasei sunt identice în cadrul seriei: dimensiuni, mod de conectare și mod de instalare.

Integrarea IO-Link în senzorii R100 permite comunicarea la nivelul senzorilor, permițând inteligența senzorială să fie utilizată la potențialul său complet.

Printre caracteristici se pot evidenția durata mare de viață, spot de lumină clar, IO-Link, LED-uri indicatoare, detecția precisă a obiectelor, design compact de carcasă.

    4. Aplicații IIoT

IIoT poate oferi acces convenabil, de la distanță la datele cu privire la funcționarea dispozitivelor, pentru ca deciziile să fie luate mai rapid.

Internetul Lucrurilor (IoT) este un termen tot mai utilizat, dar ce înseamnă exact? Pe scurt, IoT este un termen care se referă la toate dispozitivele conectate la internet, dincolo de familiarele PC-uri, laptop-uri, telefoane și tablete.

Dar ce este Internetul Industrial al Lucrurilor (IIoT)? Acesta preia conceptul de dispozitive conectate la internet pentru a transmite date și îl aplică în fabrici și în alte medii industriale. Senzorii colectează informațiile, care sunt apoi integrate prin intermediul portalurilor către rețelele locale, iar apoi, prin controlere la internet sau cloud – servere de date cu capacitate de stocare mare.

Internetul industrial al lucrurilor se bazează pe o abordare de fabricație controlată de computer: ,,sistem de control distribuit”. Aceste funcții de control sunt alocate în rețea, interconectând multiple dispozitive autonome, fiecare fiind capabile de a regla și optimiza propria sa secțiune din linia de fabricație, fără un sistem de control central și riscurile asociate cu un singur punct de avarie. IIoT aduce avantajul modern al cloud computing-ului, permițând partajarea datelor, vizualizarea și analiza lor, toate aproape în timp real.

Importanța IIoT în mentenanță: dispozitivele utilizate în Internetul Industrial al Lucrurilor pot lansa alerte atunci când apar probleme și sunt necesare operațiuni de mentenanță. De exemplu, pot apărea alerte ca răspuns la probleme de operare, precum temperaturi mai mari decât cele așteptate sau vibrații excesive, ceea ce pot indica iminența unei avarii hardware. Aceste alerte oferă avantaje clare, pentru că permit anticiparea problemelor și programarea din timp a operațiunilor de întreținere, minimizând timpii de oprire și riscul de accidente.

Computer industrial Kunbus RevPi Core, 700 MHz Quad-Core, 500 MB (RAM), 4 GB (Flash), Linux

Nr. Stoc RS: 181-1141 – Cod producător: PR100102 – Marca Kunbus

Sistemul de tip computer industrial RevPi Core de la Kunbus utilizează un modul de computer Raspberry Pi, putând să implementeze cu ușurință și precizie sarcini / aplicații de înaltă performanță. RevPi Core este o platformă deschisă , permițându-vă să instalați tot ceea ce aveți nevoie, de la sistemul de operare la aplicații (atât timp cât este compatibil cu Raspberry Pi, va funcționa!). Sistemul de operare implicit este bazat pe Linux. Echipa RevPi este mereu activă și dorește să vă ajute la punerea în practică a aplicațiilor voastre IIoT.

Computer Industrial Brainboxes Neuron Edge

Nr. stoc RS: 181-7467 – Cod producător: BB-400 – Marca: Brainboxes

În principiu, Brainbox este un hub industrial format dintr-un port Ethernet LAN și un port Ethernet Uplink RJ45. Acesta are o tensiune nominală de alimentare de la 5 la 30Vdc și dispune de 8 linii digitale de intrare/ieșire.

Caracteristici și avantaje

• Interfață ușor de utilizat prin controler industrial de margine, bazat pe Raspberry Pi și Arduino industrializate (software deschis Linux și Raspbian).
  • Combină 8 linii de I/O industriale, un port serial și conexiuni de rețea, într-un design cu montare pe șină DIN.
  • Beneficiază de interfață web sigură ușor de utilizat.
  • Încorporează modulul Raspberry Pi Compute Module CM3+ 32GB.
  • Datele sunt procesare local și trimise în cloud. Ca software, pot fi utilizate programe integrate sau vă puteți crea propriile programe cu ajutorul uneltelor open source.
  • Pentru dezvoltare rapidă, se poate utiliza interfața de programare grafică Node-RED.
  • Dezvoltare pe Raspberry Pi și implementare în industrie.

Mai sus s-au prezentat câteva elemente de bază atunci când se vorbește de activități predictive în zona electrică și au fost oferite câteva exemple de soluții. Pentru gama completă puteți accesa ro.rsdelivers.com.

De asemenea, pe lângă soluțiile de prevenire a problemelor din zona electrică, puteți identifica soluții pentru problemele mecanice, care vor fi abordate într-un articol viitor.

Autor: Bogdan Grămescu

Aurocon Compec