امرسون و بنتلی نوادا: نظارت یکپارچه برای داراییهای حیاتی صنعتی
هزینه بالای سیستمهای کنترل و حفاظت جدا از هم
اتوماسیون صنعتی منطق کنترل (PLC/DCS) را از حفاظت ماشینآلات (TSI) جدا میکند. بیشتر کارخانهها این لایهها را جدا نگه میدارند. یک PLC کنترل فرآیند را انجام میدهد اما سلامت مکانیکی را نادیده میگیرد. سیستم TSI ارتعاش را پایش میکند اما نمیتواند به DCS دستور کاهش بار بدهد. این شکاف باعث توقفهای برنامهریزینشده و زیانهای مالی میشود. امرسون و بنتلی نوادا این شکاف را با معماری یکپارچه میبندند. راهحل آنها دادههای زمان واقعی را بین کنترل و نظارت بدون نیاز به نرمافزار میانی سفارشی به اشتراک میگذارد.
یکپارچگی فنی: چگونه DeltaV با سیستم 3500 ارتباط برقرار میکند
این یکپارچگی از طریق لینک مستقیم بکپلین بین سختافزار بنتلی نوادا 3500 و DCS دلتاوی امرسون انجام میشود. پروبهای جریان گردابی و شتابسنجها سیگنالهای خام را به رک 3500 میفرستند. رک سیگنالها را به معیارهای کلیدی تبدیل میکند: دامنه کلی ارتعاش، بردارهای فاز 1X و 2X و موقعیت محوری. به جای ارسال فقط هشدارها، سیستم دادههای موجی بافر شده و مقادیر روندی را به دلتاوی ارسال میکند. افزایش ارتعاش شفت بالای 4.5 میلیاینچ میتواند پیش از وقوع توقف، کاهش بار خودکار را فعال کند.
پردازش لبه و تشخیص ناهنجاری با هوش مصنوعی
رک 3500 شامل ماژول تعبیهشدهای برای تحلیل FFT محلی و تحلیل موج زمانی است. این ماژول طیفهای ارتعاش جدید را با یک پایه یادگرفته شده طی 14 تا 30 روز مقایسه میکند. وقتی سیستم انحراف 15٪ در باندهای هارمونیک اطراف فرکانس چرخدنده را تشخیص دهد، فرسودگی اولیه چرخدنده را علامتگذاری میکند. این تشخیص ناهنجاری تطبیقی نرخ هشدارهای کاذب را در محیطهای میدانی به زیر 2٪ کاهش میدهد. مهندسان میتوانند بدون توقف تولید به هشدار اعتماد کنند.
از نگهداری پیشبینیشده تا نگهداری تجویزی
نگهداری پیشبینیشده به شما میگوید که یک یاتاقان در 60 روز خراب خواهد شد. نگهداری تجویزی به شما میگوید روتور را بالانس کنید و ویسکوزیته روانکار را تغییر دهید. سیستم یکپارچه کدهای اقدام خاص تولید میکند. برای کمپرسور گریز از مرکز با ارتعاش زیرسینکرون در 0.43X، بازرسی اوریفیس را توصیه میکند. این توصیه مستقیماً به CMMS شما به عنوان دستور کار وارد میشود. این ویژگی میانگین زمان تعمیر (MTTR) را در کارخانههایی با پرسنل محدود قابلیت اطمینان تا 35٪ کاهش میدهد.
یکپارچهسازی تجهیزات قدیمی بدون تعویض کامل
نیازی به تعویض PLC یا DCS موجود ندارید. رک بنتلی نوادا 3500 سیگنالهای 4-20 mA و Modbus TCP را به هر کنترلر قدیمی ارسال میکند. برای یکپارچهسازی دوطرفه کامل، کارت DeltaV LX را اضافه کنید. این کارت دادههای ارتعاش را به پایگاه داده تگهای کنترل قدیمی نگاشت میکند. PLC قدیمی خود را برای توالیبندی پایه نگه دارید. از سیستم امرسون-بنتلی به عنوان لایه نظارت سلامت موازی استفاده کنید. حلقههای حیاتی را طی دو تا سه سال منتقل کنید. این رویکرد مرحلهای ریسک عملیاتی را کاهش میدهد.
حفاظت توربین کارخانه فولاد
یک کارخانه فولاد اروپایی این راهحل را روی دو توربین بخار 25 MW نصب کرد. سیستم افزایش 0.6 میلیاینچ در ارتعاش شفت طی 10 روز را تشخیص داد. تحلیل فاز تغییر 14 درجهای را نشان داد که نشاندهنده ناهماهنگی کوپلینگ بود. کارخانه اصلاح همراستایی یکروزه را برنامهریزی کرد. بدون این سیستم، ناهماهنگی باعث آسیب به یاتاقان ژورنال در شش هفته میشد. کارخانه زمان توقف توربین را 40٪ کاهش داد و عمر تجهیزات را 15٪ افزایش داد.
مدیریت سلامت داراییهای کارخانه شیمیایی
یک کارخانه شیمیایی در آمریکای شمالی این سیستم را روی پمپهای راکتور و مبدلهای حرارتی به کار برد. ماژول هوش مصنوعی ارتعاش پمپ را با موقعیت شیر کنترل جریان مرتبط کرد. انحراف آهسته شیر که باعث کاویتاسیون میشد را تشخیص داد. اپراتورها کالیبراسیون را اصلاح کردند. برای مبدلهای حرارتی، حسگرهای انتشار صوتی کاهش ضخامت دیواره دسته لولهها را ردیابی کردند. سیستم کاهش 22٪ ضخامت دیواره را شناسایی کرد و امکان تعویض در زمان برنامهریزی شده را فراهم کرد. این از نشت 800,000 دلاری جلوگیری کرد. هشدارهای خودکار ساعات کار نگهداری را 25٪ کاهش داد.
نظارت جعبهدنده مزرعه بادی
یک مزرعه بادی بزرگ در شمال اروپا این راهحل را روی 42 توربین نصب کرد. شتابسنجهای فرکانس بالا مرحله سیارهای جعبهدنده و شفت سرعت بالا را پایش کردند. طی هشت هفته، هوش مصنوعی افزایش 9 دسیبل در دامنه چرخدنده در هارمونیک دوم را تشخیص داد که نشاندهنده سایش سطح دندان بود. مزرعه برنامه تعویض مرحلهای حامل سیاره را ریخت تا از افت سه هفتهای جعبهدنده برای هر توربین جلوگیری کند. در سال اول، تولید انرژی 12٪ افزایش و هزینههای نگهداری 30٪ کاهش یافت.
راهنمای مشخصات مهندسی برای پروژههای جدید
برای هر پروژه جدید ماشینآلات دوار، این الزامات را مشخص کنید: لینک ارتباطی مستقیم بین سیستم TSI و DCS/PLC اصلی، دادههای موجی بافر شده قابل دسترسی از HMI اتاق کنترل، هشدار تطبیقی مبتنی بر هوش مصنوعی به جای آستانههای ثابت، و کدهای اقدام تجویزی که به CMMS وارد میشوند. پیروی از این مشخصات بزرگترین حالت شکست در قابلیت اطمینان تجهیزات حیاتی را که شکاف بین سیستمهای کنترل و حفاظت است، حذف میکند.
نوشته شده توسط فانگ زکای، مهندس حرفهای متمرکز بر اتوماسیون فرآیند و سیستمهای کنترل برای مشتریان جهانی نفت و گاز.
