Dołącz do czytelników
Brak wyników

Diagnostyka

2 kwietnia 2021

NR 2 (Marzec 2021)

Metody diagnozowania maszyn a zarządzanie informacją diagnostyczną

0 92

Diagnostyka maszyn stała się integralnym elementem systemów utrzymania ruchu w większości nowoczesnych zakładów produkcyjnych. Inteligentne zarządzanie maszynami, ich obsługą i planowaniem remontów staje się ważnym elementem konkurencyjności przedsiębiorstwa. Wszyscy są przekonani, że wiedzą, czym jest diagnostyka maszyn, jednak pod tym pojęciem kryje się kilka zupełnie różnych filozofii i sposobów wykorzystania diagnostyki do pozyskania wartościowej informacji. 

Rodzaj zastosowanego podejścia diagnostycznego ma znamienne skutki, każda taktyka diagnostyczna łączy się z inną organizacją i innymi kosztami, niesie ze sobą różne korzyści i kompromisy. 

Sposoby diagnozowania

Jakie zatem sposoby diagnostyki stosujemy w przemyśle? 

Diagnostyka „wbudowana”
Nowoczesne zespoły kosztownych maszyn są wyposażone w oryginalne systemy diagnostyczne, np. typowy zespół turbiny gazowej z generatorem jest wyposażony w kompletny i bardzo skomplikowany system diagnozowania. Zarówno wibracje, najczęściej sprawdzane poprzez rejestrację przemieszczeń wałów w łożyskach, jak i temperatury, przepływy i ciśnienia w kluczowych węzłach i systemach maszyny są monitorowane w sposób ciągły. Taki system diagnostyczny jest najwygodniejszy w obsłudze dla właściciela zespołu. Systemy diagnostyczne renomowanych producentów maszyn zawierają bardzo złożone moduły diagnostyczne pozwalające nie tylko na automatyczne zdiagnozowanie stanu maszyny, ale także na komunikację z biurem producenta i zdalną diagnostykę przez specjalistę. Najczęściej takie systemy mają uprawnienia do wyłączenia maszyny w przypadku osiągnięcia krytycznych parametrów, w celu ochrony przed uszkodzeniami wtórnymi lub zniszczeniem. W prostszym wykonaniu systemy wbudowane zawierają tylko czujniki temperatury lub sensory drgań. Informację o stanie z systemów wbudowanych może odczytać każdy operator. Dzieje się tak dzięki bardzo klarownym 
i jednoznacznym interfejsom. Taka jednoznaczna informacja może zostać przekazana służbom utrzymania ruchu. 

Uproszczona diagnostyka online
Digitalizacja procesów nie omija diagnostyki. Współcześnie produkowane kompaktowe czujniki zamieniają złożony sygnał drganiowy w uproszczone parametry pozwalające z pewnym przybliżeniem monitorować stan techniczny maszyn. Typowy niewielki i zgrabny sensor tego typu pozwala na odczyt prędkości i przyspieszeń, a czasem również kurtozy sygnału, niestety najczęściej tylko do 3–3,5 kHz. Czujniki mają wbudowany sensor temperatury, pozwalają też na rozdzielenie sygnału wartości szczytowych i RMS. Operator takiego systemu wyposażonego w dziesiątki lub setki czujników połączonych z komputerem – interfejsem może obserwować zmiany tych, narzuconych, z różną trafnością, przez producenta czujników, wyekstrahowanych z sygnału drganiowego parametrów, w czasie. System diagnostyczny oparty na tak uproszczonej analizie sygnału związany jest z dużym kosztem samych czujników i okablowania. Sensory zawierające układy całkujące, sumujące i komunikacyjne wymagają obsługi i ze względu na techniczną złożoność mają większy potencjał do ulegania awariom tworzącym konieczności wymiany. Pozwalają jednak na ciągłą obserwację stanu wszystkich uzbrojonych w nie maszyn, znaczne uproszczenie analizy 
i interpretacji przez niewykwalifikowany personel, przy relatywnie płaskiej, a więc łatwej w naprawie architekturze systemu. 

Diagnostyka online z analizą widmową
Diagnostyka oparta na czujnikach analogowych pozwala na analizę widmową sygnału. Tanie czujniki przemysłowe, np. typowe czujniki w standardzie ICP, przenoszą sygnał przyspieszeń od 2 do 10 kHz, a nieco droższe do 15 lub 20 kHz, co wystarcza nie tylko do śledzenia wtórnych „parametrów”, ale też wykonywania i śledzenia zmian widm: prędkości, przyspieszeń i zdemodulowanego sygnału wysokiej częstotliwości. Taka informacja jest o rzędy wielkości bardziej wartościowa od nawet najlepiej skonfigurowanych skalarnych „parametrów”. Do analizy sygnału z czujników analogowych służą dokonujące cyklicznych pomiarów komputery główne, wyliczają one transformaty Fouriera i gromadzą je w bazach danych. Diagnostyka online oparta na analizie widmowej pozwala nie tylko na rozpoznanie zmian w obrazie drgań, ale też na zidentyfikowanie źródeł wibracji i pośrednio ich przyczyn – rodzaju uszkodzenia, wielkości defektu łożyska – a nawet rozpoznanie uszkodzonego pierścienia łożyska czy zużytego stopnia przekładni i właściwej zębatki. Diagnostyka online z użyciem czujników analogowych również wymaga złożonych instalacji i jest kosztowną inwestycją. Czujniki analogowe są na tyle proste, że pozostają bezawaryjne przez dziesięciolecia, co działa na ich korzyść. Systemy takie są niezastąpione w przypadku skomplikowanych maszyn o bardzo trudnym lub niebezpiecznym dostępie. 

Diagnostyka z przyrządem przenośnym 
Do diagnostyki z przyrządem przenośnym potrzebny...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy