Trang chủ Diễn đàn Chẩn đoán bộ truyền động van

Chẩn đoán bộ truyền động van

Bộ truyền động van hoạt động bằng mô tơ điện (MOV) có thể cho bạn biết rất nhiều thông tin về điều kiện hiện tại của chúng nếu bạn lắp đặt những chẩn đoán chi tiết hiện nay nhờ vào sự kết hợp thiết kế hiện đại và giao thức mạng.

Việc đánh giá chẩn đoán thường xuyên các van hoạt động nhờ mô tơ điện MOVs trở thành một thanh công cụ quan trọng trong việc quản lý tài sản, chương trình bảo dưỡng dự đoán, sửa lỗi, và lên lịch bảo dưỡng. Chức năng dự báo cho phép nhân viên bảo dưỡng tiên phong trong việc phục vụ MOVs, hạn chế chi phí do lỗi gây ra cũng như việc phải ngưng hoạt động của nhà máy ngoài lịch dự kiến. Trong suốt thời gian chết của máy, kỹ sư bảo dưỡng thường được cung cấp thông tin mà họ cần, ưu tiên sửa van và bộ truyền động trước. Vì vậy việc chẩn đoán trước các lỗi có thể xảy ra tại bộ truyền động van sẽ giúp ích rất nhiều.
Tăng cường khả năng chẩn đoán
Việc kiểm tra chẩn đoán van dẫn động điện đầu tiên được thực hiện cách đây gần 30 năm nhằm công nhận mức độ an toàn của MOV vận hành trong ngành công nghiệp điện nguyên tử. Vì trong thời gian đó, thử nghiệm chuẩn đoán bằng tay ban đầu có thể nhận dạng các vấn đề ở cả van và bộ truyền động, nó trở thành một công cụ không chỉ hữu ích trong việc vận hành MOV mà cả trong việc sửa chữa và bảo trì
Trong những năm gần đây, nhiều cải tiến trong các thiết bị dẫn động điện tử thông minh tạo ra một phương pháp với độ chi tiết cao nhưng cần sự tập trung lỗ lực của nhân công cao. Để khắc phục nhược điểm này, bạn có thể lắp đặt các đặc tính tự kiểm tra BIST gắn bên trong, phát triển song song với việc kết hợp yêu cầu khác của khách hàng, loại bỏ việc thử nghiệm bằng tay chuyển sang việc chuẩn đoán định kỳ trong một quá trình liên tục, trọn vẹn trong bộ truyền dẫn điện, hình dưới minh họa hệ thống chuẩn đoán các bảng đồng hồ.
Ngày nay, bộ truyền động van điện được kết nối với nhiều mạng truyền thông số hiện được lắp đặt phổ biến trong các nhà máy mới. Đây chỉ là một phần nhỏ ứng dụng nhờ những tiến bộ gần đây trong các bộ dẫn động điện cho phép xử lý thông tin chuẩn đoán nhiều hơn so với các model chạy bằng hơi. Rất nhiều lỗ lực hiện tại của hãng sản xuất bộ dẫn động bằng điện nhằm mục tiệu cung cấp thông tin chuẩn đoán nhiều hơn cho người sử dụng cuối cùng.
Sử dụng FDT và EDDL

Trong khi những điểm mạnh thu được từ mạng lưới truyền động là rất lớn, mục tiêu chính cho việc bảo trì và quản lý tài sản là nhận thông tin chuẩn đoán chi tiết trong khoảng thời gian thích hợp một cách chính xác, rõ ràng để họ có thể đưa ra hành động kịp thời tránh hệ thống không bị tắt, ngưng lại.Do độ sâu kiến thức đòi hỏi để phát triển chuẩn đoán, những nhà sản xuất thiết bị nên thực hiện việc đóng gói chính xác dữ liệu truyền qua một mạng truyền thông số một cách đứng đắn để hiển thị trên phần mềm chuẩn đoán của nhà máy. Vì các đặc tính và các mode lỗi của từng đơn vị rất khác nhau tạo nên một hệ thống xử lý hiện đại, nhà sản xuất thiết bị có thể phát triển các chiến lược chuẩn đoán có thể đánh giá riêng từng thiết bị hơn là sử dụng một tập lệnh chung dựa trên loại thiết bị có thể gây lỗi.
Gói thông tin chuẩn đoán riêng từng thiết bị cho mạng truyền thông sẽ phát triển để vận hành trên hai nền tích hợp thiết bị bổ sung nhau:
Thanh công cụ thiết bị trường/ Quản lý loại thiết bị (FDT/DTM) và ngôn ngữ miêu tả thiết bị điện tử (EDDL). Cả anh loại này có thể sử dụng mạng fieldbus, ví dụ như Profibus hay Foundation Fieldbus, để truyền tải dữ liệu từ trường đến người sử dụng cuối.
FDT/DTM cho phép dữ liệu trao đổi giữa các hệ thống điều khiển ban đầu hoặc các thanh công cụ quản lý tài sản/kỹ sư (FDTs) và các thành phần phần mềm riêng cho từng thiết bị (DTMs). Bộ dẫn động và van có thể được vận hành, cấu hình, giám sát, và chuẩn đoán thông qua phần mềm riêng biệt của từng thiết bị DTMs trong khuôn khổ của FDT. Giao diện người sử dụng GUI hỗ trợ góc nhìn tiên tiến thông qua một giao diện phù hợp FDT.
EDDL cho phép trao đổi dữ liệu giữa hệ thống điều khiển chủ hay thanh công cụ quản lý kỹ sư/ tài sản và thành phần phần mềm riêng cho từng thiết bị vẫn được biết như là các tệp mô tả thiết bị DD. File DD được cung cấp ở định dạng giải thích văn bản có thể mở với các ứng dụng xử lý bằng từ. File này tích hợp trong hệ thống điều khiển chủ để đơn vị trường vận hành, cấu hình, giám sát và chuẩn đoán.
Cả hai nền này đều có nhiều lợi ích, bao gồm một giao diện người sử dụng GUI để cảnh báo, xem lại lịch trình cũ, biểu đồ và hình ảnh, và dữ liệu liên quan khi tích hợp vào trong mạng số của MOV. Nhà sản xuất thiết bị hỗ trợ cả hai công nghệ và sẽ tiếp tục phát triển theo hướng đó. Một người sử dụng nào đó thông thường sẽ lựa chọn một trong hai nền cơ sở nói trên, đây sẽ là cơ sở lựa chọn nhà cung cấp hệ thống điều khiển lớn hơn, kiến trúc fieldbus và giao thức giữa các công cụ.

Đồng hồ chỉ thị điều kiện và chức năng của mỗi van trong chương trình

Sử dụng gói dữ liệu đóng sẵn
Liên quan đến nền cơ sở được sử dụng bởi một nhà máy nào đó, thành phần quan trọng có tính quyết định việc triển khai chuẩn đoán thành công là các công nghệ phát triển phần mềm của nhà máy sản xuất linh kiện. Một trong những công nghệ này là để đóng gói dữ liệu trước sau đó truyền tời một trong các cơ sở tích hợp thiết bị vận hành trên một mạng fieldbus.
Xây dựng một thành phần phần mềm công nghệ chuẩn đoán, với các khả năng phân tích chuẩn đoán dữ liệu đóng sẵn trong bộ truyền động điện, cho phép bạn truy cập nhiều loại thông tin chuẩn đoán van và bộ truyền động đã được mô tả rất ý nghĩa gửi tới các phòng khác nhau trong nhà máy của bạn. Theo tiêu chuẩn NAMUR NE-107, đặc tính chuẩn đoán của Foundation Fieldbus thiết lập bởi NAMUR Working Group 2.6, trong suốt quá trình phát triển người sử dụng có thể phân loại mỗi loại van và báo động, cảnh báo bộ truyền động, cũng như điều kiện chuẩn đoán bao gồm lỗi, một chức năng bị tắt, đến thời gian bảo dưỡng hoặc kiểm tra chức năng. Dữ liệu sau đó sẽ được truyền tới người chịu trách nhiệm trong nhà máy.
Một vài hệ thống dẫn động điện hiện đại cho phép truy cập đến dữ liệu môi trường và hiển thị cảnh báo thông qua thiết bị có gắn Bluetooth. Ưu điểm này cung cấp việc truy cập dễ dàng đến dữ liệu các van và bộ truyền động như là phần mềm sử dụng trên thiết bị gắn Bluetooth cho phép truy cập hầu hết chức năng thông qua giao diện FDT/DTM hay EDDL.

Giao diện với người sử dụng GUI thông thường của một van đơn

Các thông số cần xem xét khi chuẩn đoán van
Chuẩn đoán riêng từng van cho phép bạn giám sát tình trạng của tất cả các van và bộ truyền động trong một nhà máy hoặc trong một qui trình sản xuất. Bằng việc thu thập, phân tích, và đóng gói dữ liệu bên trong bộ truyền động điện, bạn có thể giám sát sức khỏe của một van. Việc cảnh báo sớm lỗi có thể xảy ra sẽ gúp bạn tiết kiệm thời gian của nhân công để sửa chữa van mà không phải tắt máy ngoài dự kiến hay bị giảm năng suất.
Rất nhiều thông số vận hành được xem như là chỉ số sức khỏe của van bao gồm:
- Xu hướng quay của lò xo của bộ truyền động trong suốt quá trình van chuyển động
- Số chu trình van tính được và
- Thông số giám sát quãng thời gian van chuyển động
Khi đánh giá xu hướng quay của lò xo của bộ truyền động, một đường cơ sở được thành lập trên danh nghĩa và tiếp theo sẽ thực hiện việc phân tích, so sánh đường cơ sở đó với đường xoay thực tế.
Lò xo khi bị xoắn xuống thấp sẽ nảy sinh các cảnh báo và/hoặc báo động thông thường liên quan đến việc một van bị tuột hay bị vỡ, dò rỉ tại chỗ, tăng nhiệt độ từng đợt, hao mòn do đóng gói, khóa bị méo, biến dạng, hay giao diện tại các nút bị phá hỏng.
Tình trạng lò xo đang ở độ xoắn cao sẽ bộc lộ các vấn đề của van có thể phát sinh như hao mòn tại chỗ, bị tắc nghẽn, bị kết keo, bị rung quá mạnh, bôi trơn không đúng cách, đóng gói quá chặt, hay các vấn đề cơ học phát sinh khác.
Nắm giữ chu trình van hoặc đếm được chu trình van cho phép đánh giá hiệu quả sử dụng, trong khi thúc đẩy dịch vụ nhắc nhở sau khi thu được một tập hợp số đếm chu trình phân công cho người sử dụng.
Điều này sẽ giúp kỹ sư bảo trì nhanh chóng xác định được nguyên nhân và dịch vụ cần thiết nếu điều kiện hao mòn vượt quá mức cho phép.
Chuẩn đoán quãng đường van chuyển động trên một quãng thời gian được xem là rất quan trọng liên quan đến van, đặc biệt là việc lựa chọn kích thước và dải hoạt động của van. Để hoạt động một cách tối ưu, van cần mở 50% trong quá trình hoạt động. Thông thường, năng suất van đóng/mở được qui ước theo phần trăm thời gian mở van (từ 0% đến 100%). Nếu dữ liệu cho thấy van chỉ hoạt động xiên theo một hướng hoặc hướng khác thì van đó đã không được tối ưu hóa kích thước cho ứng dụng đó. Các điều kiện dòng chảy thông thường quan trọng như việc xác định kích thước ống của van được lựa chọn.

Mạng lưới các van hoạt đồng bằng mô tơ có thể bao gồm nhiều loại van kích thước khác nhau và ứng dụng khác nhau trong một nhà máy. Nguồn Flowserve Limitorque

Chẩn đoán bộ phận truyền động
Dữ liệu riêng của bộ truyền động thu thập trong thiết bị thường bao gồm thông tin của các thành phần chính tiêu chuẩn như mô tơ điện, bánh răng cơ, bộ mã hóa vị trí, cảm biến lò xo, bộ điều khiển/bộ đóng ngắt mô tơ. Đặc tính BIST của bộ truyền động phân tích dữ liệu liên hệ đến từng thành phần để xác định tổng thể tình trạng của bộ truyền động
Bằng cách thu thập điện thế cung cấp cho mô tơ, dòng, nhiệt độ, thời gian hoạt động, bạn có thể xem xét tình trạng của mô tơ điện một cách rõ ràng. Những ngưỡng do người sử dụng cấu hình nên cung cấp phương hướng cho việc báo động và cảnh báo mô tơ phát. Ví dụ, trong điều kiện dòng của mô tơ cao có thể phát tín hiệu cảnh báo như mô tơ lỗi, dòng thế thấp, bánh răng cơ vô tác dụng.
Bộ mã hóa thông thường được sử dụng trong các bộ dẫn điện để cho phép định vị van chính xác, vì nó cực kỳ quan tọng để tích hợp các chuẩn đoán cho bộ mã hóa trong bộ truyền động. Các thành phần này bao gồm cả bộ mã hóa quay gia tăng hay bộ mã hóa quay tuyệt đối sử dụng công nghệ cảm biến quang hay cơ. Bộ mã hóa quang thông thường sử dụng chùm tia LEDs chiếu vào photo đi ốt qua khe hay cách tử trên đĩa. Loại cơ thông thường sử dụng băng từ đặt trên một đĩa quay sẽ tương tác với một cảm biến hiệu ứng Hall.
Dư thừa trong thiết kết bộ mã hóa/ cảm biến cho phép đặt tính BIST phân biệt nếu một thành phần điện tử bị lỗi và đưa ra một cảnh báo là nên ngưng bộ truyền động cho an toàn. Để điều khiển mô tơ, phần lớn bộ truyền động điện sử dụng bộ tiếp xúc cơ học đảo chiều hay bộ điều khiển mô tơ trạng thái rắn. Trong trường hợp sử dụng bộ truyền động trạng thái rắn có nhiều khả năng chuẩn đoán hơn, bởi vì phần mềm trên cơ sở bộ vi xử lý của nó có thể giám sát các đặc tính hoạt động một cách chi tiết nhờ transitor IGBT, bộ nhớ RAM và bus truyền dữ liệu.
Các công nghệ thiết kế cải tiến đã được phát triển để bảo đảm bộ tiếp xúc cơ học đảo có các chuẩn đoán và chế độ để bảo vệ khỏi các lỗi vận hành. Nhờ việc phân tích liên tục các dòng tín hiệu liên quan đến mô tơ, transitor truyền động, rơle cơ học đảo bộ truyền động có thể loại bỏ các lỗi không mong đợi nguyên nhân do lỗi điện tử bên trong và tín hiệu lệnh bên ngoài không ổn định cũng như báo cáo trạng thái, cảnh báo và hiện trạng của bộ truyền động.
Tiết kiệm thời gian, tiền bạc
Có những công nghệ thử nghiệm chuẩn đoán có thể được thực hiện trên MOV bao gồm việc kiểm tra tắt đột ngột, khẩn cấp, va đập từng phần. Các van và bộ dẫn động nên lắp đặt theo yêu cầu của lõi cho việc kiểm tra linh kiện nhúng liên tục trong khi lắp đặt tại các nhà máy công nghiệp.
Khi các hệ thống quản lý tài sản của nhà máy tiếp tục mở rộng, bộ dẫn động điện giám sát trình trạng của MOV sẽ chỉ thị và kết nối để tạo một cấu hình thân thiện với người sử dụng khi dẫn động van. Thông tin này sẽ giúp bạn cũng như nhân viên bảo trì tối ưu hóa thời gian chết không mong muốn để tăng năng suất của nhà máy.

Phương Anh

Số 112 (1+2/2010)♦Tạp chí tự động hóa ngày nay


Tin mới hơn:
Tin cũ hơn:

 

Tìm kiếm

Quảng cáo&Liên kết




 



 

 

Mới cập nhật