اختيار التسارع المناسبة للصيانة التنبؤية

 تاريخ: 2019/11/13

المؤلف: برتراند Campagnie

مصدر: شركة ADI

الصيانة الوقائية عموما الصيانة التقليدية أو التصحيحية، وغالبا ما تحتل جزء كبير من تكلفة الإنتاج. الآن، وذلك باستخدام IIoT (أشياء الصناعة) لمراقبة الجهاز يساهم الوضع الصحي للصيانة التنبؤية، بحيث الصناعة سوف تكون قادرة على التنبؤ فشل، مما يقلل بدرجة كبيرة من التكاليف التشغيلية.

بسبب المعدات الصناعية على نطاق واسع لرقمنة والعمل المشترك، والصناعة 4.0 لا يمكن أن يتحقق، وويعزز التغيير أداة الإنتاج. هو مثل تغيير في قواعد اللعبة، وبالتالي فإن سلسلة الإنتاج لتصبح أكثر مرونة ودعم تصنيع منتجات مصممة خصيصا مع الحفاظ على الربحية. وبالإضافة إلى ذلك، الاتصال الرقمي من الأشياء، والصيانة الصناعية تستفيد أيضا. باستخدام أجهزة الاستشعار، وخصوصا بعد التسارع، يمكنك تحليل آلة على التوالي، بدلا من استبدال قطع الغيار فترات البالية. في إطار الصيانة التنبؤية، وفقط في حالة بعض الأعراض الإنذار المبكر، المشغل يحتاج فقط إلى التدخل. ويسمى هذا التحليل من صحة الجهاز والترصد المرتكز على الدولة (CBM)، بالمقارنة مع نظام يقوم على نوع من نظم الصيانة عادة متحفظ للغاية جدول زمني محدد، وقادرة على التحكم في تكاليف الصيانة. بالإضافة إلى عمليات الصيانة خارج البرنامج أكثر مرونة، ولكن أيضا في المراحل المبكرة من مشكلة تم الكشف، مما يسمح للمشغل للجدول الزمني التوقف من الجهاز وفقا لذلك، من خارج خط الانتاج إيقاف، التي من الواضح انها أفضل بكثير.

تحليل الاهتزاز: أهمية من أجهزة الاستشعار

الشركات المصنعة لاستخدام معايير مختلفة لتحديد وقت بدء عملية الصيانة، وتشمل هذه المعايير الاهتزاز والضجيج، وقياس درجة الحرارة. كمية فيزيائية قابلة للقياس، ويمكن الطيف الاهتزاز تقديم معلومات عن مصدر المشكلة وتصل إلى آلة دوارة (محرك، مولد، وما إلى ذلك). قد يكون اهتزاز غير طبيعي فشل اضعا الكرة، اختلالها رمح، عدم الاتزان، ومشاكل فضفاضة المفرطة. كل سؤال له أعراضه الخاصة بهم، مثل تدوير الآلات مصدر الاهتزاز.

باستخدام التسارع لقياس الاهتزازات

ويمكن استخدام الاهتزاز قياسات لتوضع في محيط التسارع عنصر الرصد. مثل أجهزة الاستشعار قد يكون نوع كهرضغطية، قد يكون نوع MEMS، والتي هي ميزة، وليس فقط يمكن أن توفر استجابة أفضل على ترددات منخفضة، وصغيرة الحجم.

عندما فشل واضعا الكرة، وصدع كل كرة للمس، أو لمس الموقف الداخلي أو الخارجي للعيب، يحدث تأثير، مما تسبب الاهتزازات، وحتى التهجير طفيف يسبب دوران رمح. يتم تحديد وتيرة التصادم، وعدد وقطرها من الكرات من سرعة دوران.

ولكن هذا ليس كل شيء! على الفشل، وأحيانا الأثر المذكور يمكن أن تنتج صوت مسموع، أي موجات الصدمة، وهو مكون الطيفي تيرة أداء الطاقة منخفضة ومرتفعة نسبيا، وعادة أكبر من 5 كيلو هرتز لذلك، ودائما أكثر بكثير من التردد الأساسي للدوران. فقط انخفاض مستوى الضجيج، وارتفاع التسارع عرض النطاق الترددي (مثل ADI في ADXL100x) يمكن قياس مع إشارة خطأ الأولى الخطوط الطيفية ذات الصلة. لأقل أو أعلى استجابة التردد ضجيج المنتج لا يمكن أن يكون مشاكل المستشعرة، يمكن لهذه التسارع توفير بعض المعلومات القيمة. مع تفاقم المشكلة، والمكونات الطيفية منخفضة الطاقة آخذ في الازدياد. مرحلة لاحقة، يمكن التسارع دخول المستوى كشف الاهتزازات، ولكن في هذه الحالة، استكشاف الأخطاء وإصلاحها يصبح وشيكا، واحتياجات فريق الصيانة للرد في فترة قصيرة جدا من الزمن. لتجنب حين غرة عند استخدام منخفضة الضوضاء، عرض النطاق الترددي العالي التسارع خلل يحدث في أول ليتم الكشف قد تكون حيوية.

الشكل 1. استنادا إلى الخصائص الطيفية من نوع المشكلة. وقعت أولى بوادر الفشل واضعا الكرة في الطيف عالية التردد

بالإضافة إلى سلسلة التسارع ADXL100x (ADXL1001 / ADXL1002 / ADXL1003 / ADXL1004 / ADXL1005)، ADI كما يقدم العديد من التسارع أخرى، مفيدة جدا لتحليل حالة الجهاز. لوحظ في عرض النطاق الترددي أكثر إحكاما، والمنتجات ADXL35x (ADXL354 / ADXL355 / ADXL356 / ADXL357) الخصائص مع انخفاض مستوى الضوضاء (الضجيج إلى 20 ميكروغرام / Hz، عرض النطاق الترددي 1500 هرتز).

على عكس التناظرية مخرجات المنتجات ADXL100x، قد توفر منتجات ADXL35x الإخراج الرقمي، واجهة لتبسيط متحكم.

المنتجات الاستهلاكية دخول المستوى للاستخدام الإلكترونية، مثل ADXL34x (ADXL343 / ADXL344 / ADXL345 / ADXL346) أو منخفضة للغاية القوة ADXL36x (ADXL362 / ADXL363) التسارع لا يكون كافيا لتلبية أعلى معايير الجودة الصيانة التنبؤية عرض النطاق الترددي المطلوب أو أداء الضوضاء.

هذه المنتجات دخول المستوى ليس فقط يحد من قدرات التشخيص من المعدات الموجودة، ولكن أيضا يحد بدرجة كبيرة لتطوير حلول توفر البيانات التشخيصية المستقبل.

ومع ذلك، فهي آلة قياس النشطة هو خيار ممتاز، على سبيل المثال، لحساب عدد ساعات التشغيل والصيانة، وإذا لزم الأمر، تبدأ - صيانة لا التنبؤية والصيانة الوقائية بدلا من ذلك. هذه منخفض جدا التسارع السلطة، ويمكن جمعها عن طريق الطاقة أو بطارية تعمل بالطاقة.

إذا كنت بحاجة فقط لرصد وقياس أثر آلة المفاجئة، منتجات ADXL37x (ADXL372 / ADXL375 / ADXL377) هو الخيار المثالي. منذ التغيير قد يؤثر فقط على دقة الجهاز أو تشغيل، فإنه قد يبدأ (على سبيل المثال) الصيانة التصحيحية لتصحيح المشاكل التي قد تنشأ.

من وحدة المكونة كاملة

كما هو موضح أعلاه، سلسلة ADXL100x ذات عرض النطاق الترددي واسعة وخصائص منخفضة الضوضاء. ومع ذلك، فهي ذو محورين، ضرورة أن تكون مجهزة تجهيز الإلكترونيات المرتبطة بها. لتبسيط تصميم،

ADI يوفر حلا كاملا مع نموذج ADcmXL3021 وقياس triaxial تنفيذها. ويتكون المنتج 3.3 V امدادات التيار الكهربائي على أساس ثلاثة قياس ADXL1002 السلسلة، وجهاز استشعار درجة الحرارة، ومعالج وFIFO. الوسائل كلها مغلفة ضمن الألومنيوم (23.7 مم 26.7 مم 12mm) و، ويمكن تركيبه على الفور على آلة دوارة. هذا المنتج لديها بالحجم الكامل 50 غراما، وكان فقط على مستوى ضجيج منخفض جدا من 25 ميكروغرام / Hz وعرض النطاق الترددي من 10 كيلو هرتز، فمن الممكن للقبض على خصائص هذه الخصائص الاهتزاز في عدد من التطبيقات.

يشمل ليس فقط وحدة معالجة الإشارات 32 وجود مرشح FIR معامل يمكن ترتيب، مما تتألف من وظيفة الاتحاد الفرنسي للتنس لكل محور 2048 عقد لتحليل الاهتزاز الطيف. ثم تمت مقارنة الطيف تحسب بهذه الطريقة لكل مستوى وتيرة وعتبات إنذار شكلي (ستة في محور). إذا كان المكون الطيف كثيفة جدا، فإنه سيتم إنشاء جهاز إنذار. هذا المنتج يمكن القيام بها من قبل يتفاعل المعالج المضيف مع ميناء SPI، وتوفير الوصول إلى سجلات الداخلية، ومجموعة من أذونات المستخدم يعمل شكلي، بما في ذلك وظائف حسابية متقدمة، مثل حساب قيمة متوسط والانحراف المعياري، والحد الأقصى، وعامل قمة والتفرطح (الرابع حظة النظام، وحدة الدعم قياس الاهتزاز).

الجدول 1.ADcmXL3021 وسلسلة ADXL100x يعتبر مثاليا لتطبيقات CBM

وحدة FIG 2.ADcmXL3021، تجسيدا مناسبة جدا للصيانة التنبؤية

SmartMesh: مناسبة لشبكة IIoT، هو مناسبة تماما لتنفيذ الصيانة التنبؤية

الشبكات اللاسلكية هي مناسبة خاصة لجمع بيانات الصيانة من استشعار الاهتزاز. أنها لا تتطلب السرعة، ولكن يجب أن تكون قوية بما فيه الكفاية، فمن الممكن عموما صاخبة جدا، واستخدام هيكل معدني، التوصيل الفقيرة البيئات الصناعية. كما يجب أن تكون قادرة على جمع بيانات من عدد كبير من أجهزة الاستشعار، أجهزة الاستشعار هذه ليست بالضرورة قريبة جدا من مسجل بيانات. لتلبية هذه الحاجة، وقد أدخلت ADI SmartMesh؟ IP الصناعية شبكة شبكة، شبكة انخفاض استهلاك الطاقة، ولها حصانة عالية جدا. المعيار الأخير هو المهم بالنسبة حدة الصيانة لتوريد حصادة الطاقة أو الليثيوم يجب تشغيل لمدة 5 إلى 10 سنوات، وسط لا يمكن استبداله. شبكة تعتمد على بروتوكول الإنترنت SmartMesh 6LoWPAN معيار (IEEE 802.15.4e)، هو مناسب جدا IIoT، مبنية على البروتوكولات الملكية وحول نقل 2.4 غيغاهرتز. وحدة LTP590x حل تضم استقبال LTC5800 أو قبل المصادقة وبسيطة جدا لتنفيذ.

وشبكة FIG 3.SmartMesh IP مناسبة تماما لتنفيذ وصيانة التنبؤية IIoT

تقنيات مختلفة لضمان موثوقية نقل أكبر من 99.999، بما في ذلك التزامن، قناة التنقل والطابع الزمني، فضلا عن دينامية إعادة تشكيل شبكة شبكة، فقط أقوى مسار إشارة الترددات اللاسلكية في المكان.

لماذا لا تلجأ إلى الذكاء الاصطناعي ذلك؟

حاليا هناك العديد من تقنيات تحليل الاهتزاز. بالإضافة إلى استخدامها للتغلب على عملية التصفية الرقمية نفسها أو عن طريق الاهتزازات زائفة الناجمة عن غيرها من مكونات الجهاز، يمكنك أيضا استخدام أدوات رياضية المساعدة، مثل أدوات ADcmXL3021 الواردة (محسوبة نفسه، الانحراف المعياري، عامل قمة، التفرطح ). ويمكن إجراء تحليل في المجال الزمني، ولكن وتيرة التحليل يوفر تحليل معظم المعلومات حول سبب تشوهات وتشوهات. ويمكن استخدام تحليل الترددات لحساب حتى يتم استيعابهم لcepstrum الطيف إشارة الطيف (معكوس فورييه يستخدم لحساب لوغاريتم تحويل فورييه للإشارة تحويل). ومع ذلك، بغض النظر عن منهجية الاستخدام، وتكمن الصعوبة في تحديد عتبات إنذار المثلى، بحيث عمليات الصيانة لا إما مبكرا جدا ولا متأخرا جدا.

يجوز استخدام طريقة بدلا من عتبات تنبيه التكوين التقليدية، أي إدخال عملية التعرف على خطأ الذكاء الاصطناعي. في مرحلة التعلم الآلي، واستخدام الموارد السحابية لإنشاء نموذج مصنع نموذجي يستند على بيانات من جهاز استشعار الاهتزازات. بعد إنشاء نموذج، يمكنك تحميل إلى المعالج المحلي. وتستخدم البرمجيات المدمجة ليس فقط لتحديد الأحداث التي تجري في الوقت الحقيقي، ويمكنك أيضا تحديد الأحداث العابرة، والتي يمكن الكشف عن الحالات الشاذة.

الجدول 2. التكلفة مقارنة التصحيحية والوقائية والصيانة التنبؤية

مصدر الاهتزاز في آلة دوارة

مشكلة واحدة التي غالبا ما تدور يظهر الكرة آلة عطل. يتم وضع التحليل الطيفي للبيانات بالقرب من تسارع تحمل متر اكتسبت العديد من الميزات يمكن رسم خطوط، السعة والتردد، وسرعة دوران لها من قبل سبب محدد من هذه المشكلة.

حيث وتيرة تتألف النظام قال:

وتيرة دوران كم تحمل:

والعيوب على تردد (الثابتة) والمتعلقة الطوق الخارجي:

والعيوب في الحلقة الداخلية (رمح) تردد:

بالإضافة إلى خصائص التردد هذه، والموقف من الكرة بعيدا عن عيب (تكسير، تقشير، الخ) ويمكن أيضا أن سبب موجات الصدمة الناتجة عن الاهتزازات عالية التردد ( > 5 كيلو هرتز)، وأحيانا كنت يمكن أن يسمع.

واضعا الكرة 4. FIG.

N: عدد من الكرات

: زاوية للاتصال

تردد التناوب رمح: faxle

د: قطر الكرات

D: متوسط قطر الكرة

معلومات عن الخدمات الجديدة

بالإضافة إلى بناء نموذج الصيانة التنبؤية خارج، والذكاء الاصطناعي وصول سحابة أيضا يفتح احتمالات كثيرة مما يؤدي إلى الباب. ويمكن الاستدلال على بيانات القياس الاهتزاز والبيانات (الضغط ودرجة الحرارة، والتناوب، والطاقة، وغيرها) من أجهزة الاستشعار الأخرى المرتبطة الكثير من المعلومات حول حالة النظام، أكثر بكثير من كمية البيانات المطلوبة للصيانة. البيانات الأساسية ويمكن الجمع بين لزيادة الاستخدام الأمثل للطراز الجهاز، وليس فقط أن تستخدم لكشف الاعطال الميكانيكية، ولكن أيضا قادرة على التعامل مع المشاكل (على سبيل المثال، ناقل الهواء، لا يتدفق السائل داخل المضخة، مجانا معجون خلاط أو ما شابه). لذلك، يمكن أن نعتبر مصنعي المعدات من خلال توفير المعدات والصيانة، فضلا عن التحليل الإحصائي لأداء ومشاكل التنفيذ من خط الانتاج الجمع بين مجموعة متنوعة من الخدمات للعملاء نهايتهم. بعد أن مجهزة وحدة استشعار، فرصة الكهربائية الأساسية لتصبح لاعبا رئيسيا في المفاهيم البيانات الكبيرة.

نبذة عن الكاتب

العمل برتراند Campagnie في ADI لديها اكثر من 22 عاما. قبل كان مسؤولا عن إدارة فريق التطبيق، هو الآن مسؤولة عن عملاء استراتيجيين في مجال الالكترونيات الصناعية والطبية والاستهلاكية. دراسة متعمقة للدبلوم الوطني العالي في ستراسبورغ برتراند حاصل على شهادة في الفيزياء والالكترونيات الدقيقة كلية الهندسة.

حقوق النشر: ذكر محتويات هذا الموقع بالإضافة إلى المواد الأصلية على وجه التحديد، ويرد على المحتوى فقط تقديم مزيد من المعلومات لا يعني أن هذا الموقع الموافقة مع وجهات نظرهم. أصحاب حقوق الطبع والنشر حقوق الطبع والنشر في جميع المواد تتكرر والصور والصوت ملفات الفيديو / وغيرها من المعلومات للجميع. مدعوم من المواد غير أصلية الموقع والصور وغيرها من حقوق التأليف والنشر محتوى غير قادرة على تأكيد الشخص الاتصال. التي تنطوي على مضمون العمل، وحقوق الطبع وغيرها من القضايا، يرجى اعلامنا عن طريق البريد الإلكتروني أو الهاتف، من أجل بسرعة اتخاذ التدابير المناسبة لتجنب الخسائر الاقتصادية غير المبررة التي تسببها الجانبين. هاتف: 010-82306116، البريد الالكتروني: aet@chinaaet.com.