Hệ thống giám sát tình trạng máy móc trong ngành sản xuất thép
29/09/2021
Giới thiệu
Một nhà sản xuất thép lớn nhất Đài Loan đang cố gắng cải thiện độ tin cậy, hiệu quả hoạt động và lợi nhuận trong khi vẫn đảm bảo lợi thế cạnh tranh trên thị trường toàn cầu. Để đạt được mục tiêu như vậy, nó đòi hỏi phải so sánh chi phí triển khai của các giải pháp giám sát máy móc với chi phí tích lũy do thời gian ngừng hoạt động không mong muốn.
Tương tự, việc duy trì thiết bị hiện có tạo ra thách thức cho các nhà sản xuất kim loại và thép. Giải pháp giám sát tình trạng máy móc của Advantech cho phép người vận hành bảo trì thiết bị một cách hiệu quả đồng thời giám sát trạng thái của các tài sản quan trọng trong thời gian thực.
Yêu cầu hệ thống
Các quy trình sản xuất thép - cụ thể là cán / cán nguội và tạo ra các sản phẩm thép thành phẩm - đòi hỏi sự lựa chọn đa dạng các thiết bị sản xuất quy mô lớn an toàn và chính xác. Thiết bị này tạo ra dữ liệu rung, áp suất, mức chất lỏng và nhiệt độ trong quá trình vận hành trong các cơ sở. Việc đo lường và phân tích dữ liệu này cho phép giám sát và quản lý hiệu quả. Thật vậy, dữ liệu rung động có tính biểu thị cao về trạng thái sức khỏe của máy. Tuy nhiên, các hệ thống thiết bị lớn cũng đòi hỏi số lượng cảm biến lớn tương đương. Điều này làm cho việc đồng bộ hóa tín hiệu giữa các cảm biến trở thành một yếu tố quan trọng trong sự thành công của các giải pháp giám sát thiết bị.
Để đảm bảo thu thập chính xác các tín hiệu động, các hệ thống này yêu cầu một nền tảng hiệu suất cao. Nền tảng này cần có khả năng cung cấp khả năng lưu trữ dữ liệu và tính toán thời gian thực; cũng như phân tích miền thời gian và miền tần số. Hệ thống này cũng cần cung cấp các bản cập nhật theo thời gian thực liên quan đến các trạng thái của máy để nâng cao hiệu quả bảo trì và quản lý.
Mô tả hệ thống
Dự án được nói tới ở đây đã sử dụng bốn thẻ thu thập dữ liệu động Advantech PCIE-1802 và một cáp đồng bộ hóa. Các thẻ này được ghép nối với nền tảng máy tính hiệu suất cao của Advantech là MIC-7500 và bộ phát triển phần mềm DAQNavi / SDK. Thẻ thu thập dữ liệu động PCIE-1802 của Advantech cung cấp 8 bộ kênh thu đồng thời với độ phân giải lên đến 24 bit. Mỗi kênh này lấy mẫu tín hiệu rung 216K mỗi giây. Qua đó, 8 kênh có thể lấy mẫu đồng thời lên đến 1,6 triệu tín hiệu rung động mỗi giây.
Thiết bị sản xuất thép yêu cầu tích hợp 32 bộ cảm biến rung động bit cao (24 bit) (cảm biến IEPE) để đo lường. Mỗi kênh cảm biến cần đạt được khả năng đồng bộ hóa thời gian để tạo điều kiện phân tích và giải thích dữ liệu chính xác. Cáp đồng bộ hóa của Advantech và bốn thẻ PCIE-1802 cho phép đồng bộ hóa 32 kênh để thu thập 6,4 triệu dữ liệu lấy mẫu mỗi giây trên tất cả 32 kênh.
Sau khi thu thập, nó chuyển dữ liệu đến máy tính công nghiệp hiệu suất cao MIC-7500 để xử lý và phân tích. Những khả năng nâng cao này tạo ra việc giám sát và quản lý máy móc thông qua phân tích miền thời gian và tần số. Ngoài ra, bộ công cụ phát triển phần mềm DAQNavi / SDK của Advantech hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình và tận dụng các công cụ phát triển Labview VI phổ biến. Điều này cho phép các nhà tích hợp hệ thống phát triển các ứng dụng phần mềm trực tiếp bằng giao diện Labview.
Triển khai dự án
- MIC-7500: 6th Gen Intel®
Core™ i Processor Compact Fanless System
- PCIE-1802: 216 kS/s, 24-bit, 8 Dynamic
Signal Acquisition PCIE Card
- PCIE-1803: 128 kS/s, 24-bit, 8-ch
Dynamic Signal Acquisition PCIE Card
- DAQNavi/SDK: DAQ Software Development Kit
Kết luận
Giám sát thiết bị quy mô lớn đòi hỏi ba yếu tố - cảm biến, thu thập và tính toán. Advantech đóng một vai trò quan trọng trong dự án này bằng cách cung cấp thẻ thu tín hiệu động PCIE-1802 và nền tảng điện toán MIC-7500 với bộ phát triển phần mềm DAQNavi / SDK. Thật vậy, DAQNavi / SDK và các khả năng nâng cao của LabVIEW cho phép khách hàng của Advantech hoàn thành quá trình phát triển của họ một cách nhanh chóng.
Để đáp ứng yêu cầu của khách hàng về thông số kỹ thuật và chi phí, Advantech đã phát triển một phiên bản tuỳ chỉnh của thẻ thu tín hiệu động PCIE-1803 trong vòng chưa đầy một năm, đáp ứng các thông số kỹ thuật và kỳ vọng chi phí của khách hàng. Phiên bản mới được phát triển này hoàn toàn tương thích với phần mềm được sử dụng trên PCIE-1802 nhưng giảm 30% về chi phí. Advantech vẫn luôn đầu tư tìm cách thúc đẩy phát triển các giải pháp Công nghiệp 4.0 và mong muốn cho sử dụng những kinh nghiệm dày dặn của mình cho các dự án tương tự trong tương lai.
/PCIE-1803_3D_B20200225143118.jpg)
-25/PCIE-1802_02----20220504105842.jpg)
