Predykcyjny system monitorowania pracy i diagnostyki młyna stożkowego

Predykcyjny system monitorowania pracy i diagnostyki młyna stożkowego
Pobierz PDF Download icon
Celem projektu było wyposażenie młyna w system monitorowania, który wykryje niewłaściwą obróbkę materiału, zbada zużycie wewnętrznych mechanizmów, wygeneruje bazę modeli procesów eksploatacji oraz zredukuje czas przestoju i koszty utrzymania maszyny.

Fotografia 1. Nadzór pracy kruszarek w kamieniołomach wymaga zastosowania uniwersalnego i niezawodnego systemu

Rozwiązaniem okazało się wykorzystanie szeregu czujników do akwizycji parametrów fizycznych; analiza zebranych informacji na platformie CompactRIO i ocena pracy systemu w czasie rzeczywistym w oparciu o moduł NI LabView Real-Time; użycie oprogramowania LabView do przedstawienia informacji o statusie urządzeń oraz zarządzania plikami rejestru zdarzeń.

Kruszarka stożkowa jest elementem łańcucha produkcyjnego, który odpowiada za rozdrabnianie materiału. Proces kruszenia ma miejsce między stałym, zewnętrznym stożkiem a wewnętrznym, wykonującym ruch mimośrodowy. Zaproponowany system monitorowania pracy został zastosowany w dwóch identycznych maszynach serii HP4 wyprodukowanych przez firmę Metso Minerals. Kruszarki - każda o masie 25 ton - są napędzane silnikami indukcyjnymi o mocy 315 kW. Każdy młyn przetwarza około 400 ton kruszywa na godzinę.

Przeprowadzenie pomiaru z 22 czujników

Działanie systemu nadzorującego musi uwzględniać przetwarzanie i analizę wielu fizycznych parametrów. W tym celu wykorzystano sześć akcelerometrów, sześć termometrów rezystancyjnych PT100, cztery czujniki indukcyjne, cztery analogowe przełączniki ciśnieniowe oraz dwa przepływomierze. Niektóre czujniki umieszczono w maszynach; inne, jak te przeznaczone do monitorowania hydrauliki, zainstalowano na zewnątrz.

W poszukiwaniu otwartego rozwiązania

Początkowo do wykonania powyższego projektu wybrano producentów systemów monitorowania online. Szybko się jednak okazało, że proponowane rozwiązania były zamknięte i ustandaryzowane, przez co tylko częściowo spełniały założenia projektowe.

Następnie skontaktowano się z przedstawicielem National Instruments i przesłano mu wymagania systemu. Zaprezentowane platformy i technologie NI stanowiły doskonałe rozwiązanie problemu. Pozostała już tylko jedna kwestia - czy zespół dysponuje umiejętnościami, które pozwolą przenieść doświadczenie w analizie wibracji i diagnostyce do postaci programu stworzonego w LabView?

Po pięciu dniach szkolenia przeprowadzanego na bazie LabView Core, LabView FPGA oraz LabView Real-Time wiadome było, że środowisko LabView jest świetnym rozwiązaniem. Mogliśmy kontynuować prace wiedząc, że efektem będzie dobrze wykonane zadanie.

Wysokiej jakości interfejs HMI

Środowisko programistyczne LabVIEW, pomijając inne zalety, pozwoliło na wykonanie interfejsu i wysokiej jakości - nie było potrzeby pozyskania informatycznego systemu nadzorującego (typu SCADA) od innego producenta.

Przystosowanie platformy CompactRIO do pracy w niekorzystnych warunkach

Fotografia 2. CompactRIO obsługuje sygnały z pięciu różnych typów czujników

Wybór padł na platformę CompactRIO, ponieważ jest wytrzymała i przystosowana do pracy w trudnych warunkach - przykładowo w kamieniołomie. Ponadto, niewielkie zużycie energii pozwala na pracę w zamkniętych miejscach. Wysokiej jakości złącza są zdolne wytrzymać drgania i zmiany temperatur zachowując niezawodność wymaganą w systemach nadzoru.

Podstawę wykonanego systemu stanowił kontroler czasu rzeczywistego NI cRIO-9074 z zainstalowanymi modułami serii C: NI 9233, NI 9203 oraz NI 9481. Aplikacja powstała w środowisku LabView przy wykorzystaniu modułów LabView Real-Time oraz LabView FPGA.

Napędzanie rozwoju firmy

Dla naszej małej firmy, której funkcjonowanie opiera się na świadczeniu usług, odkrycie i wykorzystanie rozwiązań NI było niezwykle ważnym krokiem pozwalającym na określenie kierunku jej przyszłego rozwoju. Firma doceniła proponowane przez NI technologie, ale również jakość i profesjonalizm podjętego kontaktu.

Klient okazał się być bardzo zadowolony z korzyści dostarczonych przez zainstalowane urządzenie. Co więcej, skutkami pierwszej styczności z NI było nabranie pewności w tworzeniu systemów przeznaczonych do analizy drgań oraz polepszenie oferty usługowej.

Christian ÉPIÉ
O’Mos

Artykuł ukazał się w
Listopad 2015
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik styczeń 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio styczeń 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje styczeń 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna styczeń 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich styczeń 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów