Прогнозна поддръжка в рамките на производствените линии - интелигентен подход; Електроника-днес
Непланираните операции по поддръжка и произтичащите от това прекъсвания на производството са проблем за повечето организации.
Прогнозната поддръжка започва от периодична или непрекъсната проверка на състоянието на оборудването, така че всяка съществена промяна в параметрите, като температура, вибрации или други специфични за приложението величини, може да се използва за индикация/откриване на възможен проблем при работа. По този начин оборудването може да бъде заменено или ремонтирано по икономичен начин, в очакван период от време, преди да загуби своята ефективност или преди да се повреди, което ще доведе до неочаквани прекъсвания. За да добие представа за мащаба на това нежелано явление, Deloitte съобщава, че подобни прекъсвания струват на индустриалните производители 50 милиарда долара, а 42% от прекъсванията са причинени от неизправности на оборудването. Новите системи за предсказуема поддръжка се нуждаят от качествени компоненти, които да информират без грешка за състоянието на работа на наблюдаваните системи.
Разбира се, част от проблема е достъпът до цяла поредица от сензори, които позволяват правилното наблюдение на явленията. „Интелигентната поддръжка е нещо повече от технология и продукти, това всъщност е начин на мислене“, каза той Ричард Джеферс, Технически директор на RS за Северна Европа. "Става въпрос за предвиждане на потенциални откази и предприемане на правилни действия за предотвратяване или намаляване на въздействието на тези откази върху вашите операции. Технологията е това, което използвате, за да улесните прогнозирането на проблеми."
Друг аспект на предсказуемото поддържане е, че може да включва планиране на периодични инспекции, дори ако системата е функционална, въз основа на определена сензорна информация. Трябва да се вземе предвид честотата на тези проверки, тъй като те също водят до прекъсвания, дори ако са планирани. Технологиите за тестване на системи по време на работа и алгоритмите за прогнозно моделиране са много важни, което може да доведе до намаляване на броя на проверките или дори до тяхното премахване. Системата може да се изключи само когато опасната ситуация е сигурна.
Разбира се, за компаниите е необходимо да имат експерт, който има необходимите знания, за да възприеме новата технология. Неотдавнашно проучване, проведено от RS и Chartered Institute of снабдяване и доставка, показа, че 54% от тези, които купуват продукти в областта на поддръжката, ремонта и експлоатацията, искат не само продукти, но и специализирани програми за обучение от доставчици.
Сензори за използване в системи за предсказуема поддръжка
RS предлага широка гама от сензори, които могат да се използват успешно в системите за предсказуема поддръжка. Както е показано по-горе, основните категории сензори, но не само те, са сензорите за вибрации, налягане и температура. Вариациите в посочените от тях размери могат да подчертаят потенциални опасности на ранен етап.
Nr. RS запас 905-8768 - Марка CALEX - Код на производителя PN151
Това е конфигурируем температурен сензор с мобилния телефон. Той може да бъде конфигуриран да генерира аларма, ако температурата падне извън предварително определен диапазон, което позволява на инженера по предсказуема поддръжка да започне разследвания и да предотврати потенциални неизправности.
Основни елементи на този тип сензор:
- Безконтактен индустриален температурен датчик
- Пълна настройка чрез приложение за смартфон
- Изходно напрежение (линейно с температура) и алармен изход от отворен колектор. И двете могат да се използват едновременно
- Точно измерване от 0 ° C до 1000 ° C
- Изключително малък, със страничен кабел, идеален за монтаж в тесни пространства
- Бързо време за реакция: 125 ms
- Ниска цена, висока производителност
- Работи при температура на околната среда до 80 ° C без охлаждане
Технически спецификации
| Обхват на откриване на температура | 0 ° C ... + 1000 ° C |
| Прецизност | ± 1,5% |
| Протокол за комуникация | NFC |
| Тип сензор | Изходно напрежение |
| Тип изход | Аналогов, аларма |
| Време за реакция | 125 ms |
| Дължина на кабела | 1 метър |
| Диаметър на тялото | 31 мм |
Nr. наличност RS 893-8489 - Марка FLIR - Код на производителя 71201-0101
Flir AX8 е термовизионна камера за непрекъснато наблюдение на работните условия в случай на критично механично и електрическо оборудване. Този сензор може да помогне да се открият навреме състоянията на неизправности, като се избегнат нежелани прекъсвания и повреда на оборудването.
Основните характеристики включват:
- Автоматичен анализ и аларма
- Индустриален протокол - Ethernet/IP и Modbus TCP
- Компактен и лесен за инсталиране
- Няколко опции за видео
Технически спецификации
| Открит температурен диапазон | -10 ° C ... + 150 ° C |
| Прецизност | ± 2% |
| Тип сензор | Термично изображение |
| Тип изход | Аларма, Ethernet |
| Тип прекратяване | Филе M12 |
Nr. RS запас 818-6947 - Марка SKF - Код на производителя CMSS 200-02-SL
SKF (Индикатор за състоянието на машината) е идеален за системи за наблюдение като редуктори, помпи, вентилатори, компресори и двигатели, които имат постоянни работни условия.
Устройството може да бъде програмирано с магнитен ключ за задаване на нива на аларма, превключване между режими на работа, задаване на граници на вибрации, задаване на температурни граници и аларми.
Устройството се възползва от три светодиода за индикация на работните условия, лагера. След като светят, алармирайте техника по поддръжката да разследва причината и да предприеме необходимите действия, предотвратявайки прекъсвания и избягвайки скъпо престой.
Устройството е с размери 33,66 (Dia.) × 68,26 mm и може да работи в температурен диапазон от -20 ° C до + 85 ° C.
Подкрепа за реализацията на първия ви прототип на система за прогнозно поддържане
Дори да изглежда невъзможна задача да създадете свое собствено IoT индустриално приложение, безжичният промишлен възел SensorTile (STEVAL-STWINKT1, номер RS 193-9794) може да бъде решението.
Nr. RS запас 193-9794 - Марка STMicroelectronics - Код на производителя STEVAL-STWINKT1
STEVAL-STWINKT1 е комплект за бързо прототипиране за индустриални IoT проекти, но е особено полезен за предсказуема поддръжка и приложения за наблюдение на състоянието на CM. Сензорите, интегрирани на платката, позволяват измерване и обработка в реално време на широк спектър от параметри, свързани с условията на работа. Комплектът STEVAL-STWINKT1 включва платка със сърцевина STWIN, пластмасов защитен калъф, Li-Po батерия 480mAh, STLINK-V3 Mini за програмиране/отстраняване на неизправности и кабел за програмиране.
Има няколко опции за захранване на основната платка STWIN. В допълнение към свързването на Li-Po батерията чрез BATT конектора, J5 и micro-USB конекторите могат да се използват за осигуряване на 5V. Данните от сензорите също могат да се прехвърлят към компютъра чрез микро-USB конектора.
Комплектът STEVAL-STWINKT1 се доставя със STLINK-V3 Mini (номер на склад RS 96-1915), независима сонда за отстраняване на неизправности и програмиране, която е достъпна чрез конектора STDC14 с стъпка 1,27 mm към платката на сърцевината STWIN, с помощта на кабела за програмиране даде.
Вибрационният анализ е един от най-често срещаните методи за наблюдение на работното състояние, за да се идентифицират проблеми като липса на подравняване или дисбаланси в машините. Всъщност всеки тип грешка принадлежи към определен диапазон, когато реакцията се наблюдава в честотния диапазон на събрания сигнал. Проблемите, които възникват при ниска честота, могат да се дължат на дисбаланси, липса на подравняване или отслабване на механичните връзки, докато проблемите, свързани с лагерите и редукторите, се появяват на средни и високи честоти.
STEVAL-STWINKT1 разполага с широка гама индустриални MEME сензори, които отговарят на 10-годишния ангажимент на STMicrolelectronics за дълголетие. Тези сензори са тествани, за да имат висока устойчивост при експлоатационни условия в сурови условия (до 105 ° C) и да демонстрират висококачествените характеристики, изисквани от индустриалните приложения.
Сензорите за движение, предлагани като част от комплекта STEVAL-STWINKT1, по-специално 3D цифров сензор за вибрации (IIS3DWB) и високоефективният и свръхмалка мощност MEMS сензор за движение (IIS2DH) са особено подходящи за наблюдение на индустриални вибрации при ниски честоти и среди. Основната платка се поддържа и от инерционния модул iNEMO O 6D (ISM330DHCX) с усъвършенствани функции като ядро за машинно обучение и Finite State Machine, които позволяват внедряването на интелигентни сензорни възли. Това е много полезно за приложения, при които честотната лента за комуникации е ограничена и сензорните данни трябва да бъдат обработени в сензорния възел. И накрая, широколентовият аналогов MEMS микрофон (MP23ABS1) (190-8473) и цифровият MEMS микрофон за промишлена употреба (IMP34DT05) (193-5449), предназначен за акустичен анализ и анализ на инерционните вибрации, покриват високочестотни дефекти.
Основната платка на STWIN е оборудвана със сензор за температура и относителна влажност (HTS221) (110-6598), цифров сензор за абсолютно налягане (LPS22HH) (190-8465) и локален цифров сензор за ниско напрежение (STTS751) (190-7646) (190-8476). Също така си струва да се отбележи, че със STTS22H се предлага по-точен температурен сензор. Тези сензори за околната среда, както и 3-осният магнитометър с ултра ниска мощност (IIS2MDC), комуникират с ядрото на MCU чрез I 2 C.
Платката STWIN е напълно оборудвана с компоненти, които имат възможности за откриване, обработка, свързване и сигурност за усъвършенствани индустриални IoT решения. В този раздел ще ги разгледаме индивидуално и ще анализираме техните характеристики.
Обработка и сигурност
Блокът за обработка на дънната платка STWIN на системата е STM32L4R9ZI (175-0791), микроконтролер с ултра ниска мощност, базиран на 32-битовото ядро RISC Arm Cortex-M4, с работни скорости до 120 MHz и 640 Kb SRAM RAM и 2 MB флаш памет. Някои от основните характеристики на ядрото Cortex-M4 са FPU (единична прецизна единица с плаваща запетая), DSP (цифрова обработка на сигнала) и MPU (блок за защита на паметта. Аспектът на сигурността на платката е покрит от защитния елемент STSAFE- A100 за удостоверяване и управление на данни.
свързаност
Основната платка STWIN разполага с Bluetooth модул с ниска мощност (SPBTLE-1S) (164-7007), който предлага възможности за безжична комуникация. Модулът отговаря на спецификациите Bluetooth v4.2 и има малък форм-фактор от 11,5 mm × 13,5 mm × 2 mm. Модулът SPBTLE-1S комбинира вградена керамична радио антена и високочестотен осцилатор, за да осигури пълна RF платформа. С функционалността за свързване BLE можете да наблюдавате и записвате данни от сензори на панела за приложение на телефона STBLESensor. Също така, по-новата версия на Bluetooth модула с ниска мощност BlueNRG-M2 е вече достъпна, ако искате да разработите персонализирана платка за индустриални приложения. Модулът BlueNRG-M2 поддържа Bluetooth v5.0 и е напълно съвместим със софтуерния пакет, предлаган от STEVAL-STWINKT1.
В допълнение, кабелната свързаност може да се осъществи чрез приемо-предавател с диференциална линия с ниска мощност RS 485, присъстващ на платката.
По-нататъшно развитие на вашето приложение е възможно, със сензорно удължаване в сравнение с наличната свързаност на платката за карти за удължаване на Wi-Fi адаптер (STEVAL-STWINWFV1) (193-9796) и микрофонна решетка (STEVAL-STWINMAV1) (193-9795 ).
Разширени аудио възможности могат да бъдат добавени към комплекта STEVAL-STWINKT1 с помощта на платката за удължаване на аналогов микрофон STEVAL-STWINMAV1. Мощността зад тази карта за разширение идва от 4-те висококачествени аналогови MEMS микрофони MP23ABS1. Използването на аналогови микрофони е особено важно за приложенията за наблюдение на вибрациите с висока честота.
Надяваме се, че тази статия е предоставила кратък преглед на важността на предсказуемото поддържане, както и някои примери за сензорни елементи, както и комплекта STEVAL-STWINKT1. Ние подкрепяме бързите темпове на развитие на необходимите технологии за инженера, отговарящ за операциите по поддръжката. Това, което наистина има значение, е как подхождате към задачите за поддръжка и се уверете, че свеждате до минимум въздействието му върху ежедневната производителност. Много е важно да имате правилните продукти под ръка в точното време. С достъпа до нашия каталог можете да се възползвате от широка гама от продукти, компоненти на вашата бъдеща система за предсказуема поддръжка. Освен това можете да получите поддръжка, за да отговорите на всички изисквания.