EN Новости приводной техники
и промышленной автоматизации
Всероссийский инженерный портал
Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию
  • Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию

Оборудование SMC для обеспечения ремонтов по техническому состоянию

Достижения аппаратной диагностики были использованы как основание для реализации стратегии технического обслуживания и ремонтов оборудования (ТОиР) по фактическому состоянию - CBM (Condition Based Maintenance).       

В первую очередь, данная стратегия направлена на устранение недостатков исторически предшествовавшей ей стратегии планово-предупредительных ремонтов (ППР), а именно на снижение количества необоснованных ремонтных воздействий с целью максимального использования ресурса оборудования.

В системе ППР работы выполняются с целью предупредить все возможные отказы. Как следствие, объемы и количество работ при ППР возрастают. Это ведет к росту расходов на техническое обслуживание и ремонт. Однако, как было показано в 1970-80 годах, для большинства отказов бессмысленно определять момент предупредительного ТОиР по величине наработки, так как наработка не позволяет прогнозировать приближение отказа. Следовательно, необходимо опираться не на наработку, а на фактическое техническое состояние оборудования. Несомненно, это придало импульс теории и практике CBM.

При применении стратегии CBM за счёт мониторинга технического состояния вероятность аварийных отказов оборудования сводится к возможному минимуму. Девиз CBM: “Оборудование должно быть остановлено на ремонт за мгновение до предполагаемого выхода из строя”.

Реализация концепции "умного предприятия" с двусторонней коммуникацией в режиме реального времени с устройствами полевого уровня сейчас осуществима, как никогда. Частично, это заслуга цифрового протокола IO-Link. Теперь датчики и исполнительные устройства могут осуществлять более сложную коммуникацию, чем отправка сигналов «вкл./выкл.» или передача аналоговых величин.  IO-Link совместимые устройства способны сообщать подробную технологическую и диагностическую информацию, передавая данные о всех рабочих параметрах. IO-Link помогает в реализации концепции "Индустрия 4.0", обеспечивая прозрачную коммуникацию на полевом уровне (датчики и исполнительные устройства).

IO-link — промышленный коммуникационный интерфейс. Предложен одноименным комитетом организации пользователей Profibus. Впоследствии был стандартизирован как международный стандарт IEC 61131-9. Интерфейс предназначен для интеллектуализации дискретных датчиков, таких как, например, концевой датчик или исполнительное устройство. Большинство таких датчиков подключается по трем проводам: два провода питания датчика и сигнальный провод типа «включено-выключено». Чтобы сохранить существующие стандарты таких дискретных устройств, интерфейс IO-Link общается с устройством по сигнальной цепи (рис. 1).

Рис. 1. Режимы работы датчика: стандартный и IO-Link

Назначение интерфейса предопределяет, что этот интерфейс не является сетевым, а только типа «точка-точка», с мастером и оконечным устройством.

Реализация структуры системы IO-Link позволяет осуществлять мониторинг всех устройств на полевом уровне, обнаруживая причину возникшей проблемы, избегая потери времени на ее поиск и исправление, что, в свою очередь, уменьшает время простоя. Обмен данными между IO-Link устройствами и ПЛК через промышленную сеть осуществляется благодаря ведущему узлу (мастеру), каждый из портов которого коммутируется только с одним IO-Link устройством (интерфейс «точка-точка»).

Рис. 2. Пример архитектуры системы контроля и диагностики

Вопрос о выборе поставщика компонентов для технической реализации стратегии ремонтов по техническому состоянию (CBM) является одним из самых важных. В решении этого вопроса можно безоговорочно рассчитывать на поддержку SMC Corporation. Мировой лидер промышленной автоматизации, японская корпорация SMC имеет многолетний опыт тесного сотрудничества с ведущими производителями оборудования и основными разработчиками современных систем для «Индустрии 4.0».  Полученный опыт реализован в широком спектре продукции для обеспечения обслуживания и ремонта оборудования по техническому состоянию.  Ярким примером могут служить поставляемые SMC Corporation устройства, совместимые с промышленным коммуникационным протоколом IO-Link.

Типичными представителями IO-Link устройств SMC Corporation являются датчики давления, расхода и перемещения (рис. 3).

Рис. 3. IO-Link совместимые датчики (слева направо: ZSE/ISE20 и ISE70/71- давления; PF3W7 – расхода; D-MP – перемещения поршня)

Кроме стандартных выходных технологических данных в своих паспортных диапазонах измерений, эти датчики передают и диагностические данные, связанные с обнаружением ошибок (работоспособностью), контролем состояния (предупреждениями) и мониторингом состояния (уведомлениями).

Аппаратные ошибки - это, прежде всего, отказ оборудования, перегрузка по току и т.п. Предупреждения связаны с достижением критического уровня измеряемого параметра (давления, расхода, перемещения), превышением температуры датчика или измеряемой среды, недостаточным электропитанием, нарушением положения датчика перемещения и др.                                                                 

Уведомления, чаще всего, являются сообщениями о количестве отклонений параметра технологического процесса за номинальные пределы.

В дополнение к таким функциональным IO-Link возможностям эти датчики давления и расхода имеют трехцветные двухстрочные цифровые дисплеи. Верхняя строка обычно отображает мгновенное значение измеряемого параметра, а нижняя - настройки.

В электропневматических преобразователях установки давления могут изменяться, например, в соответствии с требуемым усилием для каждой технологической операции (рис. 4).

 

Рис. 4.  Пооперационное изменение давления с помощью электропневматического преобразователя ITV*-Х395

SMC расширило линейку электропневматических преобразователей ITV, работающих с сетевыми протоколами RS-232C, PROFIBUS DP, DeviceNet и CC-Link исполнением ITV*–Х395 для интерфейса IO-Link. Среди его диагностических сервисных данных можно выделить предупреждения о недопустимых установках уровня давления (превышение 120% от полного диапазона) и о превышении выходного давления.

Рис.5. Контроллеры и драйверы с дискретным управлением

Для интеграции пневматических и электромеханических устройств с дискретным управлением в сетевую систему, подобную изображенной на рис. 5, структура EX600 с последовательным интерфейсом может быть дополнена модулями IO-Link мастера (рис. 6). Также для этих целей выпущен контроллеры шаговых двигателей JXC* (рис. 7), совместимые, кроме IO-Link, и с протоколами EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP, DeviceNet.

 

Рис.6. Модули мастера IO-Link устанавливаются в существующую систему EX600

Рис.7. IO-Link совместимый контроллер шагового двигателя JXCL1

Технологическая адаптивность – отличительный признак «Индустрии 4.0». Роботизация операций и переходов - главнейшее средство достижения гибкости производства. Следуя этим тенденциям, SMC Corporation вывела на рынок новейшую беспроводную промышленную сетевую систему EX600-W и, конечно, оснастила ее беспроводными master-модулями и slave-модулями (рис. 8), использующими промышленный частотный радиодиапазон 2.4 ГГц (ISM). Обладая устойчивостью к помехам, система EX600-W успешно используется даже при сварочных работах.

 

Рис. 8. Беспроводная промышленная сетевая система EX600-W

Однако для предприятий с большим количеством машин, оснащенных пневматическими узлами, интеграция технологического оборудования в промышленные сети и оснащение  современными IO-Link средствами диагностики является необходимым, но не достаточным условием для практической реализации стратегии обслуживания и ремонтов по техническому состоянию (CBM). Условия рынка диктуют интенсивную эксплуатацию пневмооборудования, которое работает 24 часа в сутки - 5 или даже 7 дней в неделю. Интенсивная эксплуатация приводит к значительному износу как пневмокомпонетов, так и пневматических линий, а полная загруженность не дает возможность вовремя находить неисправности в пневмолиниях, которые ведут к поломкам и остановкам производства.  Утечки сжатого воздуха являются основным индикатором повреждения пневмокомпонента. Использование же ультразвуковых течеискателей трудоемко и экономически не всегда оправдано.

Для предприятий, внедряющих стратегии технического обслуживания и ремонтов оборудования (ТОиР) по техническому состоянию, SMC Corporation предлагает автоматизированную систему поиска утечек (ALDS), как еще одно необходимое средство для достижения основной цели – остановки оборудования на ремонт за мгновение до отказа.

ALDS - элемент, входящий в конструкцию машины и позволяющий вести автоматизированный поиск утечек в её пневматических линиях без остановки производства.

Интеграция блока ALDS в состав машины он позволяет:

  • Определять какой распределитель, цилиндр или трубка имеют утечку (рис. 9)
  • Устанавливать точную величину утечек в нл/мин
  • В реальном времени информировать о неисправностях.

 

Рис. 9. Структурная схема автоматизированного детектирования утечек

Конструктивно блок ALDS состоит из стандартного расходомера PFM и распределительного клапана. Устройство монтируется на входной порт машины и взаимодействует с машиной посредством программных инструкций от ПЛК. ПЛК должен иметь программное обеспечение для «Цикла испытаний на герметичность» (“Leak Test Cycle”). Цикл испытаний включает перемещения каждого привода, запись данных и формирование отчета для обслуживания.

Ключевое устройство ALDS - цифровой расходомер воздуха – PFM, совмещающий в своей конструкции последние технологические разработки в области микро-электромеханики и микроэлектроники, что позволяет на высокой скорости вести точнейшие измерения даже в условиях малых расходов. Двуцветный дисплей позволяет с первого взгляда оценить состояние контролируемого объекта. В прибор интегрирован дроссель, что дает дополнительную возможность простой регулировки расхода.

Гарантируемым результатом применения компонентов SMC Corporation при внедрении стратегии технического обслуживания и ремонтов оборудования по фактическому состоянию (CMB) станет не только максимальная эффективность работы оборудования и возмещение затраченных средств за счет улучшения производства, но и доверие персонала, уверенного в бескомпромиссности своего работодателя в вопросах обеспечения производительности и безопасности условий труда.

 

www.smc.eu

     

Теги

Комментарии
Пока еще нет ни одного комментария. Ваш может быть первым!
Добавить комментарий