Condition Monitoring (kondiční monitoring), neboli také monitorování stavu a kondice stroje je pojem, se kterým se v průmyslovém odvětví setkáváme stále častěji. Nejde však o pouhý pojem, ale také o možnost prodloužení životnosti stroje, včasné odhalení poruchy a detekování její příčiny. Údržba a vedení provozu tak dokáže plánovat odstávky, aby poruchy neplánovaně nezasáhly výrobu. Tím je možné pomoci správnému chodu výrobních továren i malých podniků.

Neexistuje pevný předpis, certifikace, nebo norma, která by určovala, jak kondiční monitoring nastavit, jaké zařízení použít, případně v jak velkém provozu se ho vyplatí nasadit. Jedná se o filosofii, kde si každý uživatel určuje sám nejkritičtější oblasti výroby či stroje a na tyto poté použije určené produkty. Případně je možné si nechat zpracovat projekt řešící dané problémy na míru. Jednou z nejobsazovanějších oblastí kondičního monitoringu je bezesporu sledování stavu ložisek motorů, převodovek, pravidelná kontrola vibrací a teplot. Společnost FOXON nabízí produkty, které jsou přímo určené pro kondiční monitoring.

Na základě monitorování stavů stroje lze s předstihem plánovat preventivní, případně nutné odstávky, dále monitorovat trendy vývoje i určovat příčiny vzniku poruch. Pokud dojde k zadření ložiska vlivem nedostatečného mazání, lze s jistou přesností tomuto stavu předejít při správném monitorování. Pokud dojde k poruše frekvenčního měniče vlivem nedostatečného klimatizování rozvaděče, opět dokážeme pomocí monitorování stavu stroje této události předejít a včas zasáhnout, i kdyby se třeba mělo jednat o instalaci dodatečné ventilace. Zásahy do zařízení během jejich provozu jsou běžnou záležitostí a vlivem stárnutí dochází k nečekaným poruchám, kterým se snažíme předcházet. Ovlivníme tím plynulost provozu, úsporu nákladů a předejdeme nečekaným výpadkům. Kondiční monitoring je k tomu přímo určen.

Společnost FOXON ve svém portfoliu dokáže nabídnout produkty pro měření vibrací stroje, které mnohdy vypovídají nejen o stavu ložisek, ale i o stavu hřídele či lopatek poháněného zařízení (ventilátor, turbína). Dále dokáže nabídnout produkty pro přesné tenzometrické monitorování (zkraty, zatížení nosníku atd.), monitorování teplot, vlhkosti, stavu záložních baterií a dalších hodnot, které mohou být pro dané zařízení kritické. Senzory pracují bezdrátově, což usnadňuje montáž i nasazení, napájení je možné bateriové s hlídáním stavu baterie, případně pomocí adaptéru. Data jsou ze senzorů sbírána do centrální brány, odkud mohou být vizualizována pomocí počítače s příslušným softwarem, případně mohou být u některých zařízení data odesílána na Cloudové úložiště a vizualizována „odkudkoliv“, kde máme k dispozici datové, či internetové připojení.

1)      Monitorování vibrací a stavu ložisek + teploty v měřeném bodě

Vibconnect RF

Jedná se o bezdrátovou technologii intervalového měření vibrací na určených místech. Toto zařízení dokáže na základě měřicí úlohy pozorovat kritické frekvence vibrací a při překročení nastavených hodnot kontaktovat obsluhu či servisní oddělení. Měření může být prováděno v pravidelných intervalech, případně na pokyn PLC, nebo obsluhy. Vyhodnocovací software běžící na počítači umožňuje vizualizaci naměřených dat, sledování trendu, pozorování teploty v měřeném místě a pro předdefinované úlohy i analýzu poruchy. Sestava se skládá ze senzorové jednotky se dvěma senzory vibrací, která zajišťuje bezdrátové spojení s centrální vyhodnocovací jednotkou. Na centrální jednotku může být připojeno až 50 senzorových jednotek. Lze tedy sledovat a zpracovávat data až ze 100 senzorů vibrací. Bezdrátové spojení je realizováno pomocí rádiového přenosu 868 MHz a dosah je stovky metrů na přímou viditelnost. Ve výrobních halách ovšem vždy záleží na místě instalace. Software pro vizualizaci a případné zpracování naměřených dat dovolí na základě databáze naměřených hodnot podrobnější náhled na naměřená data a jejich případný rozbor.

2)      Monitorování vibrací, teplot, mechanického namáhání a dalších veličin

Microstrain

Senzorové jednotky společnosti Microstrain jsou určené pro průmysl a možnost monitorování přesných analogových hodnot z čidel, která jsou k tomu určena. Pokud se jedná o měření vibrací, používají se IEPE akcelerometry, pro měření zatížení tenzometrické senzory (můstkové) atd. Informace ze senzorových jednotek jsou přenášeny do centrální brány, která data zpracovává a ze které lze naměřené hodnoty pomocí dodaného softwaru, případně pomocí Cloudového účtu vizualizovat a provádět diagnostiku. Přenos je zprostředkován bezdrátově na frekvenci 2,405 až 2,470 GHz (technika rozprostřeného spektra DSSS). Dosah je dle nastaveného vysílacího výkonu a prostředí instalace v rozmezí desítek metrů, až do 2 km. Signál lze matematicky upravovat na základě možnosti implementace knihovny matematických funkcí, která je součástí Cloudového účtu.

Škála možností využití senzorů je velmi široká. Od průmyslových aplikací, přes automobily, zemědělské a velké těžební stroje až po letectví a využití např. pro snímání vibrací rotoru vrtulníku, či zatížení oplátování křídla dopravního letounu.

Nejenom kontrola vibrací, ale i teploty, případně aktuální elektrické spotřeby stroje je pomocí senzorových jednotek Microstrain možná. Na blížící se poruchy a případné zhoršování stavu stroje ukazuje více aspektů, které pokud dokážeme monitorovat, dokážeme i včas odhalit poruchu a zasáhnout, aby nedošlo k ovlivnění výroby, případně aby náklady na opravu byly co nejmenší. Pokud senzor vibrací hlásí nárůst amplitudy kmitání mimo nastavenou oblast, zároveň roste teplota v místě měření a i elektrický odběr měřeného motoru, s největší pravděpodobností nám tyto tři veličiny naznačují, že bude nutný servisní zásah a oprava. Tu můžeme naplánovat a případně s předstihem objednat náhradní díly tak, že odstávka výroby bude částečně, nebo úplně eliminována.

3)      Monitorování teplot, elektrického odběru, pohybu a dalších veličin

Monnit

Jako další produkt nabízí firma FOXON produkty a senzory Monnit, které ve svém portfoliu nabízí měření pohybu, teploty, vlhkosti, elektrického odběru, případně stavů záložních baterií PLC. Produktové portfolio je značně široké a i zde jsou data ze senzorů bezdrátově přenášena do centrální jednotky, která je odesílá na Cloudový účet a zde umožňuje jejich vizualizaci a další nastavení alarmových hodnot, případně zásahů, které lze vyvolat.

Data jsou z jednotky na účet odesílána v pravidelných intervalech, které lze nastavit. Uživatelé mohouvyužívat integrovanou vizualizaci, případně i možnost využití vizualizace senzorů v rámci nasazení v provozu. Integrovaná vizualizace a možnost nastavení varovných, případně alarmových hodnot, nám zajistí informovanost o aktuálním stavu a o vývoji před nastalým alarmem.

Naměřená data jsou dostupná na základě založení soukromého účtu, který je zpřístupňuje uživateli. K dispozici je ethernetová brána, případně 3G brána, která funguje s datovou SIM kartou a zpřístupňuje uživateli online monitoring i na zařízení, které není připojeno do internetové sítě, případně které je provozováno mimo centrální firemní síť.

Společnost FOXON ve své provozovně nabízí náhled a předvedení funkčnosti popsaných zařízení, které lze využít pro kondiční monitoring strojů a průmyslových zařízení. Možnost sběru dat, vizualizace historických hodnot a zásahy na základě naměřených hodnot jsou nedílnou součástí sledování vývoje, poruch, produkce a případně i dodržování servisních intervalů na stroji.

Jako další nadstandardní službu dokážeme ve společnosti FOXON zákazníkovi nabídnout jednotné softwarové řešení, které propojí výše popsané zařízení. Výsledkem tohoto propojení je jednotný sběr dat a vizualizace na přání zákazníka pod jednou ucelenou softwarovou platformou. Vývoj zákaznické aplikace je prováděn na základě softwarové platformy ThingWorx, která je bezesporu jednou z největších IoT aplikačních platforem nabízející možnost propojení s velmi širokou škálou produktů a IoT zařízení. Velikou výhodou je online přístup k měřeným hodnotám, možnost jednotné vizualizace dat z různých senzorů a od různých výrobců. Zároveň aplikace umožňuje na základě definovaných událostí provádění online zásahů na stroji.