Dołącz do czytelników
Brak wyników

Odc. 3. – Urojone pomiary drgań w utrzymaniu ruchu

Artykuł | 7 stycznia 2021 | NR 6
0 63

Pomiary drgań są często wykorzystywane do nadzoru stanu technicznego majątku produkcyjnego, a czasami także do nadzoru procesu produkcyjnego. Bywa, że są wdrożone dalece niepoprawnie.

 

Podobnie jak w przypadku opisywanych w poprzednim odcinku pomiarów temperatury, to także w przypadku przywołanym poniżej, finalna wina za takie niepoprawne wdrożenia leży po stronie inwestora, bowiem to on w wygenerowanym SIWZ-ie (np. na remont maszyny, w czasie którego wymaga się dodania pomiarów drgań, na zakup nowej maszyny, na budowę nowej instalacji) nie zabezpieczył się wystarczająco dobrze na okoliczność poprawnego wdrożenia pomiarów wspomagających UR albo wręcz zadysponował zastosowanie nieodpowiednich czujników drgań. W konsekwencji takiej dyspozycji wdrożony zostaje system nadzoru, który de facto jest urojony, a wydane na niego pieniądze nie rokują zwrotu poniesionych nakładów inwestycyjnych.

Tak więc planując włączenie kolejnej maszyny do istniejącego już w przedsiębiorstwie systemu nadzoru, warto pamiętać słowa starożytnego mędrca: „Quidquid agis, prudenter agas et respice finem” („Cokolwiek czynisz, czyń roztropnie i patrz końca”).

 

Rodzaje stacjonarnych systemów nadzoru w UR

Celem wspomagania oceny stanu technicznego majątku produkcyjnego wykorzystywane są różne systemy nadzoru stanu technicznego. Ogólnie możemy je podzielić na stacjonarne i przenośne. Istnienie takiego podziału nie oznacza jeszcze, że dla każdej maszyny możemy efektywnie stosować jedno z wymienionych podejść. O typie możliwego do zastosowania systemu decyduje w pierwszej kolejności krytyczność maszyny oraz jej cechy konstrukcyjne, jak np. rodzaj wykorzystywanych łożysk, maksymalna temperatura podzespołów, możliwa prędkość zmiany stanu technicznego itd.

W przypadku stosowania stacjonarnych systemów nadzoru wymagana jest instalacja czujników na maszynach na stałe i to powoduje, że koszt takiego rozwiązania jest zdecydowanie wyższy niż w przypadku stosowania systemu przenośnego. W systemach przenośnych stosowane są powszechnie i wyłącznie czujniki umożliwiające montaż na dostępnych powierzchniach zewnętrznych maszyny. Takie czujniki oraz takie warunki montażu wpływają bezpośrednio na zawężenie zbioru uszkodzeń, które mogą być tą drogą rozpoznawane. W konsekwencji dla pewnych maszyn jedyną poprawną metodą nadzoru stanu technicznego jest zastosowanie systemu stacjonarnego.

Stacjonarne systemy nadzoru można ogólnie podzielić na: (I) systemy pracujące w reżimie ciągłym, czyli kontrolujące sygnały z wszystkich czujników nieprzerwanie w czasie oraz (II) systemy pracujące w reżimie skaningowym, tzn. takie, które proces kontroli sygnałów będących symptomami stanu technicznego prowadzą krokowo i nie musi (choć może dla wybranych sygnałów) być spełniony warunek równoległości próbkowania sygnałów z różnych czujników w czasie. Przykład takiego skaningowego systemu nadzoru stanu technicznego umożliwiającego podłączenie czujników temperatury oraz różnych czujników drgań opisano w artykułach System diagnostyki maszyn pomocniczych [1] i TRENDMASTER® 2000 – skaningowy system nadzoru agregatów pompowych [2].

 

Tab. 1. Wybrane kryteria porównania stacjonarnych systemów nadzoru stanu technicznego
Wybrane kryteria porównania Systemy stacjonarne:
Online Skaningowe
Zróżnicowanie stosowanych czujników: większy wybór mniejszy wybór
Możliwość wykorzystania dla zabezpieczenia pracy maszyny: bez ograniczeń z poważnymi ograniczeniami
Koszt systemu w przeliczeniu na tor pomiarowy: wyższy niższy

 

Tab. 2. Wybrane kryteria porównania skaningowych systemów nadzoru stanu technicznego
Wybrane kryteria porównania Systemy skaningowe:
Przewodowe Bezprzewodowe
Zróżnicowanie stosowanych czujników: większy wybór mniejszy wybór
Możliwość wykorzystania dla zabezpieczenia pracy maszyny: z poważnymi ograniczeniami na ogół nie wykorzystywane
Podatność na zakłócenie transmisji sygnału: zdecydowanie mniejsza zdecydowanie większa
Możliwość wykonywania analiz funkcyjnych dla sygnałów dynamicznych: typowo dostępne tylko w nielicznych systemach
Problemy związane z zasilaniem toru pomiarowego: znikome ograniczony czas pracy baterii*

* Czas jest tym krótszy, im częściej następuje przekazywanie danych

 

Systemy skanujące

Stosowanie skaningowych systemów monitorowania jest rozwiązaniem tańszym niż wykorzystywanie systemów pracujących w reżimie ciągłym. W tej kategorii systemów również możemy wyróżnić dwie grupy rozwiązań konstrukcyjnych. Są to: (I) systemy przewodowe oraz (II) bezprzewodowe. Jak w każdym przypadku oba rozwiązania mają i plusy, i minusy. O wyborze jednego z nich powinny przede wszystkim decydować względy techniczne oraz potrzeby aplikacji, a nie subiektywne preferencje inwestora (jak np. moda). Poniżej ograniczono się jedynie do omówienia systemów przewodowych, bowiem w szeregu przedsiębiorstw zastosowanie systemów bezprzewodowych do nadzoru stanu technicznego nie doczekało się jeszcze akceptacji.

Systemy przewodowe wykorzystują na ogół kabel systemowy, spełniający dwie funkcje. Z jego pomocą realizowane jest (I) zasilanie wybranego toru pomiarowego wraz z czujnikiem oraz (II) gromadzenie sygnału z czujnika w sposób wynikający ze skonfigurowania tego toru pomiarowego. W konsekwencji często wykorzystywany jest kabel 4-żyłowy, w którym wybrane żyły są przypisane do ww. zadań.

Kabel systemowy umożliwia podłączenie większej liczby czujników poprzez niewielkie moduły interfejsowe, niż jest to możliwe dla systemów monitorowania i zabezpieczeń klasy Online. W konsekwencji system skaningowy jest zdecydowanie tańszy w przeliczeniu na pojedynczy punkt pomiarowy niż system klasy Online, bowiem:
(I) wymagane są mniejsze nakłady na instalację kabli sygnałowych do połączenia czujników z systemem monitorowania, (II) koszt części centralnej systemu jest niższy, gdyż przetwarzanie i ocena sygnału dla wielu czujników może być realizowana z pomocą tego samego „jednokanałowego” monitora. W przypadku instalacji systemów skaningowych w strefach Exowych można jeszcze wyróżnić trzeci czynnik obniżający koszty instalacji, jakim jest (III) koszt zabezpieczenia spełniającego warunki instalacji ATEX-owej: w systemie skaningowy wystarcza wykorzystanie na granicy strefy dwóch barier, aby wiele czujników zainstalowanych w strefie nie stanowiło już zagrożenia.

Długość kroku czasowego, z jakim realizowana jest powtarzalnie kontrola sygnału z tego samego punktu pomiarowego, może być uwarunkowana różnymi względami. Czas ten zależy m.in. od (I) właściwości stosowanego systemu, (II) skonfigurowania systemu (np. określającego pasmo częstotliwościowe wykonywanej w systemie analizy widmowej oraz jej rozdzielczość), (III) liczby czujników, które do takiego systemu są podłączone itd. Systemy...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy