Sok kicsi sokra megy Diagnosztika a pneumatikus rendszerekben

Átírás

1 Sok kicsi sokra megy Diagnosztika a pneumatikus rendszerekben

2 Diagnosztikai szintek Vállalati szint Ethernet Vezérlési szint Fieldbus Terepi szint AS-Interface Érzékelési, végrehajtási szint Vállalati szint: Kommunikáció az üzemben telepített SCADA, PLC/IPC rendszerek és az irodai PC-k, ill. egyéb rendszerek (pl.: SAP) között. A rendszerre jellemző fő állapotjelzők állandóan figyelemmel kísérhetők Vezérlési szint: Kommunikáció a PLC/IPC-k vagy robotok között. Globális, interaktív rendszerdiagnosztika Terepi szint: Kommunikáció a PLC/IPC-k és a terepi készülékek között (szelepszigetek, távoli I/O-k) Átfogó, csatorna- ill. modulszintű diagnosztika Érzékelési, végrehajtási szint: Közvetlen kommunikáció a helyi vezérlő és az érzékelő, illetve végrehajtó szervek között Egyszerű diagnosztikai funkciók

3 Diagnosztika a pneumatikus rendszerekben 100% = Befektetett villamos energia 65% 15% Hasznosítható energia Felhasználási veszteségek Előállítási veszteségek 20% Veszteségek / megtakarítási lehetőségek: 15 % a sűrített levegő előállításánál kompresszor hatásfok kompresszor vezérlés hővisszanyerés 20 % a levegő-elosztó rendszerben és a fogyasztóknál csőhálózat-méretezés és kiépítés a sűrített levegő észszerű felhasználása szivárgások >>> átlagosan 35 % energia megtakarítási potenciál! (ideális esetben)

4 Sűrítettlevegő-fogyasztásmérés Célja: energia-megtakarítás és költségcsökkentés Gépek, gépsorok, alrendszerek fogyasztásának mérése (üzemi és veszteségi fogyasztás megállapítása) Sűrített levegős hálózatok optimalizálása (áramlási veszteségek feltárása, csökkentése) Pneumatikus rendszerek karbantartásának támogatása (szivárgási helyek felderítése, megszüntetése) Gép- és rendszerszintű diagnosztika

5 Sűrítettlevegő-fogyasztásmérés: lépésről lépésre Szivárgásmérés Gép/rendszer vizsgálat A szivárgás csökkentése Elemzés Hatásvizsgálat

6 1.: fogyasztás- és veszteségmérés a gépek, alrendszerek szintjén Áramlásmérés a kijelölt gépeken statikus szivárgásmérés (álló gépnél) dinamikus fogyasztás-mérés (üzemszerűen működő gépnél) Az eredmények kiértékelése kulcs-tényezők meghatározása költségelemzés

7 2.: gép- és rendszervizsgálat A szivárgási helyek felderítése konzultáció a kezelő személyzettel érzékszervi vizsgálatok műszeres vizsgálatok módosítási javaslatok

8 3.: a veszteségforrások megszüntetése A szivárgási veszteségek csökkentése a hibás elemek javítása/cseréje a csőrendszer, a szerelvények és a tömítések optimalizálása

9 4.: hatásvizsgálat és végső elemzés Hatásvizsgálat ( visszamérés ) statikus szivárgásmérés dinamikus fogyasztásmérés költség - haszonelemzés dokumentálás

10 Sűrítettlevegő-fogyasztásmérés: eszközök Áramlásmérési tartományok: - alacsony (SFE1): Nl/min - magas (MS6-SFE): 200(100) 5000 Nl/min - nyomástartomány bar Helyi diagnosztikai megoldásokhoz: a pillanatnyi áramlás mérése/kijelzése (l/min) a légfogyasztás mérése (l) költségszámítás és -elosztás fogyasztónként / költséghelyenként beállítható kapcsolási pont analóg/ digitális kimenetek szabályozáshoz, adatgyűjtéshez

11 Sűrítettlevegő-fogyasztásmérés: tapasztalataink A pneumatikus berendezések veszteségeinek %-a megtakarítható A megtérülési idő általában 1 éven, de mindig 2 éven belül van A professzionális, pneumatikára irányuló gépfelügyelet gyakran további következtetésekre is vezet - a gépek gyenge pontjainak felderítése -a sűrített levegő szakszerűtlen alkalmazása

12 A gyenge pontok felderítése A felderített hibák jellegéből következtetni lehet a problémák okaira: - üzemeltetési szabálytalanságok, hanyagság - a levegőellátás hibái - természetes kopás, elhasználódás A rendszeres vizsgálat (a változások nyomon követése) alapján tervezhető a megelőző karbantartás: -időzíthetők a tervezett gépleállások -előre tervezhetők és megszervezhetők a szükséges beavatkozások

13 A felderíthető gyakori hibaforrások Jellemző hibák az alábbi helyeken: csövek / csatlakozók és tömítéseik henger / szelep tömítések vákuumos rendszerek levegő-előkészítés (a rossz minőségű levegő által okozott szivárgások) léghálózatok kialakítása (áramlási veszteségek)

14 A sűrített levegő szakszerűtlen alkalmazása Állandóan, illetve indokolatlan ütemben, és/vagy nyomáson működtetett - munkadarab-kifúvások - öblítő-tisztító fúvókák - fúvópisztolyok - vákuum-ejektorok Helytelenül kialakított csővezetékek, leágazások (utólagos bővítések) Helyi klímaberendezések sűrített levegővel

15 Szelepterminálok rendszerdiagnosztikája No diagnostic Module oriented Module/ Channel oriented CPX-4DE CPX-8DE CPX-8DE-D CPX-4DA CPX-8DA CPX-8DE-8DA CPX-2AE-U-I CPX-4AE-I CPX-4AE-T CPX-2AA-U-I CPA Midi ISO Plug-In MPA-S MPA-G MPA-D Digital I/O Analog I/O Pneumatic Low Voltage u Short Circuit Signal U Short Circuit - Supply Open Circuit Lower Limit Value Upper Limit Value Parametrizing error I I Condition Monitoring Monitor Plunger Control i C

16 Szelepterminálok rendszerdiagnosztikája CPX diagnosztikai memória Jellemzői 40 remanensen tárolható adat Beállítható szűrők hiba típus modul típusa modul helye hiba megszűnte Tárolt adatok: Időbélyeg (nem abszolút real-time) (nap, óra, perc, sec, msec) Modul típus Modul helye Csatorna szám Hibakód

17 Sűrítettlevegő-minőségvizsgálat A rossz minőségű levegőből adódó problémák: korrózió a tömítések súrlódásos kopása a tömítések hibája a víz és a kompresszor-olaj miatt a tartós kenőanyag kimosódása a finom levegőcsatornák eltömődése a szelepek lefagyása Következmények szivárgás lassúbb hengermozgás/ hosszabb ciklusidő a pneumatikus elemek rövidebb élettartama a berendezések megbízhatatlan működése, leállása

18 Sűrített levegő minőségi osztályok DIN ISO 8573 szerint Osztály Szilárd szennyeződés Víztartalom Olajtartalom μm mg/m 3 DTP [ C] mg/m 3 mg/m 3 1 0,1 0, , , n.a. n.a. - A sűrített levegő minősége a felhasználás helyétől és módjától függ. Egyes iparágak vagy alkalmazások esetében a minőségi osztályt pontosan előírják, pl.: gyógyszeripar egészségügyi alkalmazások élelmiszeripar elektronikai ipar

19 Festo ajánlás a standard pneumatikus elemekre Levegő minőségi osztály /4. Szilárd részecskék: 5. osztály Víztartalom: Olajtartalom: 4. osztály 2. osztály észter-alapú bio-olajra 4. osztály ásványi/szintetikus olajra Bizonyos elemekre ettől eltérő minőségi osztályok vonatkoznak!

20 A rossz minőségű levegő következményei (szilárd szennyeződés) Szeleptolattyú Probléma: szivárgás / leállás Ok: a szilárd részecskék által megrongált tömítések

21 A rossz minőségű levegő következményei (víztartalom) Szelep: CPE-24-M1H-3GL-3/8 Probléma: teljes leállás 4 hétnyi üzem után Ok: a nagy nedvességtartalom miatti lerakódások és korrózió

22 A rossz minőségű levegő következményei (víz-és olajtartalom)

23 A rossz minőségű levegő következményei (olajtartalom) CPX/MPA szelepterminál 6 hónapos üzem után Probléma: a különböző pneumatikus elemek teljes leállása Ok: a nagy mennyiségű kompresszor-olaj elzárta a finom elővezérlő furatokat

24 A levegőminőség-vizsgálat...növeli a folyamatok biztonságát és a pneumatikus elemek élettartamát a helyi levegő-előkészítés hatékonyságának elemzésével az előkészítő egységek, szűrők vizsgálatával a víztartalom mérésével a nyomás-harmatpont meghatározásával az olajtartalom mérésével a pillanatnyi helyzet értékelésével és a fejlesztési javaslatokkal / konzultációval A levegő minőség vizsgálat méréshatárai: - víztartalom: DIN ISO 2. osztály - Olajgőz-tartalom: DIN ISO 2 osztály - Olajköd-tartalom: 1mg/m³ 10 mg/ m³ - Nyomás: 1,5 8 bar

25 Diagnosztika és beruházás-tervezés Beszerzések tervezése a gazdaságtalan légfelhasználású gépek helyére Léghálózatok bővítése a mérési eredmények alapján Kompresszorok és légszárító egységek teljesítményének meghatározása a berendezések valós gényének megfelelően, a fejlesztési tervek figyelembe vételével Levegő-előkészítő rendszerek beszerzése a szükséges levegőminőség szerint