Прогнозне обслуговування на виробничих лініях - розумний підхід; Електроніка-сьогодні
Незаплановані операції з технічного обслуговування та наслідки простою виробництва є проблемою для більшості організацій.
Прогнозне технічне обслуговування починається з періодичної або постійної перевірки стану обладнання, щоб будь-яка суттєва зміна параметрів, таких як температура, вібрація або інші специфічні величини, могли бути використані для вказівки/виявлення можливої експлуатаційної проблеми. Таким чином, обладнання можна замінити або відремонтувати економічно, протягом передбачуваного періоду часу, перш ніж воно втратить свої характеристики або до його поломки, що спричинить несподівані перебої. Щоб отримати уявлення про масштаби цього небажаного явища, Deloitte повідомляє, що такі зриви коштують промисловим виробникам 50 мільярдів доларів, а 42% простою спричинені поломками обладнання. Нові системи прогнозного обслуговування потребують якісних компонентів, які без помилок повідомляють про стан роботи моніторингових систем.
Звичайно, частиною проблеми є доступ до цілої серії датчиків, які дозволяють правильно спостерігати за явищами. "Розумне обслуговування - це більше, ніж технології та продукти, це насправді спосіб мислення", - сказав він Річард Джефферс, Технічний директор РС з Північної Європи. "Йдеться про передбачення потенційних збоїв і вжиття правильних заходів для запобігання або зменшення впливу цих збоїв на ваші операції. Технологія - це те, що ви використовуєте для спрощення прогнозування проблем".
Іншим аспектом прогнозного обслуговування є те, що воно може включати планування періодичних перевірок, навіть якщо система функціонує, на основі певної сенсорної інформації. Необхідно враховувати частоту цих перевірок, оскільки вони також призводять до перебоїв, навіть якщо вони заплановані. Технології тестування систем під час роботи та алгоритми прогнозного моделювання дуже важливі, що може призвести до зменшення кількості перевірок або навіть до їх усунення. Вимкнути систему можна лише тоді, коли визначена небезпечна ситуація.
Звичайно, для компаній існує необхідність мати фахівця, який має необхідні знання для впровадження нової технології. Недавнє дослідження, проведене РС та Інститутом закупівель та поставок, зареєстроване, показало, що 54% тих, хто купує продукцію у сфері технічного обслуговування, ремонту та експлуатації, хочуть не тільки продукцію, але й спеціалізовані навчальні програми від постачальників.
Датчики для використання в системах прогнозного обслуговування
RS пропонує широкий спектр датчиків, які можуть бути успішно використані в системах прогнозного обслуговування. Як показано вище, основними категоріями датчиків, але не обмежуючись ними, є датчики вібрації, тиску, температури. Варіації зазначених ними розмірів можуть на ранньому етапі підкреслити потенційну небезпеку.
Nr. Запас РС 905-8768 - Бренд CALEX - Код виробника PN151
Це настроюваний датчик температури з мобільним телефоном. Він може бути налаштований на спрацьовування сигналу тривоги, якщо температура виходить за межі заданого діапазону, що дозволяє інженеру з технічного обслуговування прогнозувати почати дослідження та запобігти потенційним несправностям.
Основні елементи датчика цього типу:
- Безконтактний промисловий датчик температури
- Повне налаштування за допомогою програми для смартфона
- Вихід напруги (лінійний з температурою) і сигнал тривоги з відкритим колектором. Обидва можна використовувати одночасно
- Точне вимірювання від 0 ° C до 1000 ° C
- Надзвичайно маленький, з бічним кабелем, ідеально підходить для кріплення в тісних приміщеннях
- Швидкий час відгуку: 125 мс
- Низька вартість, висока продуктивність
- Працює при температурі навколишнього середовища до 80 ° C без охолодження
Технічні характеристики
| Діапазон виявлення температури | 0 ° C ... + 1000 ° C |
| Точність | ± 1,5% |
| Протокол зв'язку | NFC |
| Тип датчика | Вихід напруги |
| Тип виходу | Аналог, сигналізація |
| Час реакції | 125 мс |
| Довжина кабелю | 1 метр |
| Діаметр тіла | 31 мм |
Nr. запас RS 893-8489 - Бренд ФЛІР - Код виробника 71201-0101
Flir AX8 - це тепловізорна камера, для постійного моніторингу робочих умов у випадку критичного механічного та електричного обладнання. Цей датчик може допомогти вчасно виявити стан несправності, уникнувши небажаних перебоїв та несправності обладнання.
Ключові особливості включають:
- Автоматичний аналіз та сигналізація
- Промисловий протокол - Ethernet/IP та Modbus TCP
- Компактний і простий в установці
- Кілька варіантів відео
Технічні характеристики
| Виявлений діапазон температур | -10 ° C ... + 150 ° C |
| Точність | ± 2% |
| Тип датчика | Теплове зображення |
| Тип виходу | Сигналізація, Ethernet |
| Тип припинення | Філе M12 |
Nr. Запас РС 818-6947 - Бренд SKF - Код виробника CMSS 200-02-SL
SKF (індикатор стану машини) ідеально підходить для систем контролю, таких як редуктори, насоси, вентилятори, компресори та двигуни, які мають постійні робочі умови.
Пристрій можна запрограмувати за допомогою магнітної клавіші для встановлення рівнів тривоги, перемикання між режимами роботи, встановлення меж вібрації, встановлення меж температури та сигналів тривоги.
Пристрій оснащений трьома світлодіодами, які вказують на умови роботи та підшипник. Як тільки вони загоряться, попередити техніка з технічного обслуговування, щоб він розвідав причину та вжив необхідних заходів, запобігаючи перебоям та уникаючи дорогих простоїв.
Пристрій має розміри 33,66 (діам.) × 68,26 мм і може працювати в діапазоні температур від -20 ° C до + 85 ° C.
Підтримка для реалізації вашого першого прототипу системи прогнозного обслуговування
Навіть якщо здатися неможливим завданням створити власний додаток IoT Industrial, рішенням може стати бездротовий промисловий вузол SensorTile (номер STEVAL-STWINKT1 RS 193-9794).
Nr. Запас РС 193-9794 - Бренд STMicroelectronics - Код виробника СТЕВАЛ-СВІНКТ1
STEVAL-STWINKT1 - це набір швидких прототипів для промислових проектів IoT, але особливо корисний для інтелектуального обслуговування та моніторингу стану СМ. Вбудовані на платі датчики дозволяють в режимі реального часу вимірювати та обробляти широкий діапазон параметрів, пов'язаних з умовами роботи. Комплект STEVAL-STWINKT1 включає плату сердечника STWIN, пластиковий захисний футляр, Li-Po акумулятор на 480 мАг, STLINK-V3 Mini для програмування/усунення несправностей та кабель для програмування.
Існує кілька варіантів живлення плати сердечника STWIN. На додаток до підключення Li-Po акумулятора через роз'єм BATT, роз'єми J5 та micro-USB можна використовувати для забезпечення 5 В. Дані з датчиків також можуть передаватися на ПК через роз'єм micro-USB.
Комплект STEVAL-STWINKT1 постачається з STLINK-V3 Mini (номер товару RS 96-1915), незалежним зондом для усунення несправностей та програмування, до якого можна отримати доступ через роз'єм STDC14 з кроком 1,27 мм до плати сердечника STWIN за допомогою кабелю програмування дано.
Вібраційний аналіз є одним із найпоширеніших методів контролю робочого стану з метою виявлення таких проблем, як відсутність вирівнювання або дисбаланси в машинах. Насправді кожен тип помилок належить до певного діапазону, коли реакція спостерігається в діапазоні частот зібраного сигналу. Проблеми, що виникають на низьких частотах, можуть бути через дисбаланси, відсутність вирівнювання або послаблення механічних з'єднань, тоді як проблеми, пов'язані з підшипниками та редукторами, виникають на середніх і високих частотах.
STEVAL-STWINKT1 має широкий спектр датчиків MEME промислового типу, які відповідають 10-річному зобов’язанню STMicrolelectronics щодо довговічності. Ці датчики перевірені на високу міцність в робочих умовах в суворих умовах (до 105 ° C) і демонструють високу якість, необхідну для промислового застосування.
Датчики руху, що пропонуються в комплекті STEVAL-STWINKT1, зокрема 3D цифровий датчик вібрації (IIS3DWB) та високоефективний датчик руху MEMS з надвисокою потужністю (IIS2DH) особливо підходять для контролю промислових вібрацій на низьких частотах та середовищах. Основна плата також підтримується інерційним модулем iNEMO ™ 6D (ISM330DHCX) з розширеними функціями, такими як основна навчальна машина та Finite State Machine, які дозволяють реалізувати інтелектуальні сенсорні вузли. Це дуже корисно для програм, де пропускна здатність для зв'язку обмежена, і сенсорні дані повинні оброблятися в сенсорному вузлі. Нарешті, широкосмуговий аналоговий мікрофон MEMS (MP23ABS1) (190-8473) та цифровий мікрофон MEMS для промислового використання (IMP34DT05) (193-5449), призначений для акустичного аналізу та аналізу інерційних вібрацій, охоплюють високочастотні дефекти.
Сердечна плата STWIN оснащена датчиком температури та відносної вологості (HTS221) (110-6598), цифровий датчик абсолютного тиску (LPS22HH) (190-8465) та місцевий низьковольтний цифровий датчик температури (STTS751) (190-7646) (190-8476). Варто також зазначити, що з STTS22H доступний більш точний датчик температури. Ці датчики навколишнього середовища, а також 3-осьовий магнітометр з наднизькою потужністю (IIS2MDC) взаємодіють із сердечником MCU через I 2 C.
Плата STWIN повністю оснащена компонентами, які мають можливості виявлення, обробки, підключення та захисту передових промислових рішень IoT. У цьому розділі ми розглянемо їх окремо та проаналізуємо їх характеристики.
Обробка та безпека
Блоком обробки системної плати STWIN є STM32L4R9ZI (175-0791), мікроконтролер з наднизькою потужністю на основі 32-розрядного ядра RISC Arm Cortex-M4, з робочою швидкістю до 120 МГц та 640 Кб оперативної пам'яті SRAM та 2 Мб флеш-пам'яті. Деякі з основних особливостей ядра Cortex-M4 - це FPU (одиниця з плаваючою точкою з однією точністю), DSP (цифрова обробка сигналів) і MPU (блок захисту пам'яті. Аспект безпеки плати охоплює елемент безпеки STSAFE- A100 для автентифікації та управління даними.
підключення
Основна плата STWIN оснащена низькопотужним модулем Bluetooth (SPBTLE-1S) (164-7007), який забезпечує можливості бездротового зв'язку. Модуль відповідає специфікаціям Bluetooth v4.2 і має невеликий форм-фактор 11,5 мм × 13,5 мм × 2 мм. Модуль SPBTLE-1S поєднує вбудовану керамічну радіоантену та високочастотний генератор, щоб забезпечити повноцінну радіочастотну платформу. Завдяки функції підключення BLE ви можете відстежувати та записувати дані з датчиків на панелі додатків STBLESensor для телефону. Крім того, тепер доступна нова версія модуля Bluetooth BlueNRG-M2 з низьким енергоспоживанням, якщо ви хочете розробити спеціальну плату для промислових застосувань. Модуль BlueNRG-M2 підтримує Bluetooth v5.0 і повністю сумісний з програмним пакетом, пропонованим STEVAL-STWINKT1.
Крім того, дротове підключення може бути реалізоване через лінійний трансивер диференціальної лінії RS 485, присутній на платі.
Подальший розвиток вашого додатка можливий, завдяки сенсорному розширенню порівняно із підключенням, наявним на платі, для карток розширення адаптера Wi-Fi (STEVAL-STWINWFV1) (193-9796) та мікрофонного масиву (STEVAL-STWINMAV1) (193-9795 ).
Розширені звукові можливості можна додати до набору STEVAL-STWINKT1 за допомогою плати розширення аналогового мікрофона STEVAL-STWINMAV1. Потужність цієї плати розширення походить від 4 високоефективних 4-х аналогових мікрофонів MEMS MP23ABS1. Використання аналогових мікрофонів особливо важливо для програм контролю частоти вібрацій.
Ми сподіваємось, що ця стаття надала короткий огляд важливості інтелектуального обслуговування, а також деякі приклади сенсорних елементів, а також набір STEVAL-STWINKT1. Ми підтримуємо швидкі темпи розвитку необхідних технологій для інженера, який відповідає за технічне обслуговування. Насправді важливо, як ви підходите до завдань технічного обслуговування та переконуєтесь, що мінімізуєте його вплив на щоденну продуктивність. Дуже важливо мати під рукою потрібні товари в потрібний час. Отримавши доступ до нашого каталогу, ви можете отримати вигоду з широкого спектру продуктів, компонентів вашої майбутньої системи інтелектуального обслуговування. Крім того, ви можете отримати підтримку, щоб задовольнити будь-які вимоги.