Sement önümçiliginde meýilleşdirilmedik togtamalarynyň ýokary bahasy
Sement öndürmek – üznüksiz, agyr şertli senagat prosesi. Rotary peçiler, çykaryş sowutlaýjylaryna degişli ýyly howa sorujy fanlar we üweklaýjy rotorlar önümçiligiň sütüni bolup durýar. Senagat maglumatlary garaşylmadyk duruşlaryň ägirt uly maliýe ýitgilerine sebäp bolýandygyny tassyklaýar. Günde 2 000 tonna kuwwatly sement liniýasy meýilleşdirilmedik her sagatlyk togtama üçin 28 000 dollardan gowrak maliýe ýitirmäge sezewar bolýar. Rotary enjamdaky diňe bir podşipnikiň şowsuzlygy hem abatlaýyş çykdajylaryny, ýiten önümçiligi we gaýtadan işe goýberme çykdajylaryny hasaba alanyňda 450 000 dollara çenli ýetip bilýän giň möçberli ýitgileri ýüze çykaryp biler.
Adaty kärhanalaryň köpüsi entek hem reaksiw hyzmat – bejergi (reaktiw hyzmat) çemeleşmelerine bil baglaýarlar. Olar näsazlyklaryň ýüze çykmagyny garaşýarlar ýa-da enjamlaryň hakyky ýagdaýyna garamazdan berk düzgüne görä hyzmat ýerine ýetirýärler. Şeýle passiw strategiýalar mehaniki şikeslenmeleriň kem-kemden ösmegini, ol uly awariýalara öwrülmezinden öň öňünden anyklap bilmeýär. Netijede, wagtynda iş edýän öňünden çaklaýjy gözegçilik häzirki zaman sement önümçiliginde hökmany talap bolup galdy.
Talaplar ýokary sement şertlerinde näme üçin Bently Nevada 3500 TSI ulgamy tapawutlanýar
Bently Nevada 3500 – aýlawly enjamlary goramak üçin ýörite işlenip düzülen professional Turbine Supervisory Instrumentation (TSI) platformasydyr. Bu ulgam titremäniň göçge displacement ölçeginde 0,1 mikrometr takyklykda çözgüt bermegi hem-de temperaturany 0,1 gradus Selsiý takyklykda ölçemegi üpjün edýär. Mundan başga-da, onuň berk konstruksiýasy sement цехlerine mahsus bolan ýokary tozanly we ýokary temperaturaly şertlere tap getirýär.
Ulgamyň içki diagnostiki algoritmleri rotary enjamlarda köplenç duş gelýän on iki dürli näsazlyk görnüşini kesgitleýär. Olara rotor deňagramlylygynyň bozulmagy, podşipnigiň aşgynlygynyň ösmegi, waýjyň (waýalynyň) deňsizlig-ýerleşmezligi (moslygyň bozulmagy) we gowşaklyk (boşluk) ýaly ýagdaýlaryň ýüze çykarylyşy girýär. Ulgam şeýle hem elektrik päsgelçilikleri köp bolan senagat gurşawynda biderek duýduryşlaryň sanyny 0,3 göterimden aşak derejä çenli azaldýan ösen signal süzgitlemesini öz içine alýar.
Meniň birnäçe sement zawodlarynda bu ulgamlary ornaşdyrmak tejribäme görä, 3500 ulgamyň tozanyň güýçli ýygnanmagyna garamazdan ölçeg durnuklylygyny saklap bilmegi ony umumy maksatly titreme monitorlarynda aýryp görkezýär. Onuň ýakynlyk (proximity) zondlarynyň konfigurasiýasy termiki giňelmäniň täsirlerini awtomatiki kompensasiýa edýär.
Zawodyň awtomatlaşdyrylyşy üçin maglumat integrasiýa merkezi hökmünde GE Fanuc PLC
GE Fanuc PLC maşgalasy bu arhitekturada merkezi maglumat ýygnamak we dolandyryş amallaryny ýerine ýetirmek platformasy hökmünde işleýär. Bu kontrollerler agyr senagat şertlerinde 99,99 göterim iş ygtybarlylygyny görkezýär. Olar Bently Nevada 3500 gözegçilik raklaryndan gelýän analog signalary netijeli kabul edýär we çig titreme maglumatlaryny amaly dolandyryş logikasyna öwürýär.
Mundan başga-da, PLC ýörite ýagdaý gözegçiligi ulgamynyň we has giňişleýin zawodyň awtomatlaşdyryş ulgamlarynyň arasyndaky aralygy ýapýar. Ol mehaniki saglyk maglumatlaryny gönüden-göni önümçilik meýilnamalaşdyrmasy bilen baglanyşdyrýar, kem-kemden döräp gelýän näsazlyklara utgaşykly jogap bermegi üpjün edýär. Şeýle integrasiýa şertlere görä hyzmat (condition-based maintenance) duýduryşlarynyň DCS derejeli dolandyryş strategiýalary bilen bökdençsiz özara täsirleşmegini üpjün edýär.
Industry 4.0 üçin niýetlenen goşa-ulgam arhitekturasy
Köp sement zawodlarynda gözegçilik ulgamlary dolandyryş infrastrukturasyndan üzňe ýagdaýda işleýär. Integrirlenen 3500 we GE Fanuc PLC arhitekturasy bu ýagdaýy üýtgedýän iki taraplaýyn maglumat ýoluny döredýär. 3500/91 EGD şluzy arkaly hakyky wagtlaýyn maglumatlar senagat Ethernet arkaly 10 millisekunddan pes bökdenç bilen PLC-ä ýetýär.
Zawod injenerleri üç basgançakly duýduryş deňlerini göni PLC logikasyna girizýärler. Soňra ulgam operator duýduryşlaryndan başlap, enjamlary blokirlemek we gyssagly duruzmak ýaly çäreleriň tapgyrlaryny ýerine ýetirýär. Şeýle gatlaklaýyn çemeleşme Industry 4.0 enjamlaryň saglygyny dolandyrmak standartlaryna laýyk gelýär we şol bir wagtyň özünde iş esnekligini saklaýar.
Yzygiderli ýagdaý gözegçiligi arkaly öňünden näsazlyk anyklama
Bilelikdäki çözgüt ähli kritik enjamlaryň titreme amplitudasyny, ýygylyk düzümlerini we temperaturanyň üýtgemelerini yzarlaýar. PLC maglumat saklaýyş modullary el bilen edilýän gözden geçirişleriň hökmany suratda sypdyrjak kem-kemden pese gaçyşlaryny anyklamak üçin 24 sagatlyk tendensiýa nusgalaryny seljerýär.
Adaty mysal hökmünde podşipnigiň aşgynlygynyň ösmegini göz öňüne getiriň. Ulgam şowsuzlyk deňlerine ýetilmezden 7–10 gün öň ýokary ýygylykly titreme energiýasynyň ownuk artmalaryny ýazga alýar. Tehniki hyzmat toparlary meýilleşdirilen duruş döwründe bejergi çärelerini meýilleşdirmäge mümkinçilik berýän anyk bildirişleri alýarlar. Şeýle çemeleşme hem gereksiz öňüni alyş kapital remontlaryny, hem-de garaşylmadyk awariýaly togtamalary ýok edýär.
Senagat nukdaýnazaryndan garaldanda: sement zawodynyň awtomatlaşdyrylyşynyň ösüşi
On bäş ýyllyk senagat awtomatlaşdyryş taslamalary tejribesine daýanyp, men özbaşdak işleýän gözegçilik enjamlarynyň diňe maglumat wizualizasiýasyny berip, amaly manyly aňtaw (analitika) üpjün etmeýändigine göz ýetirdim. Diňe PLC-e daýanýan ulgamlaryň bolsa dolandyryşda ygtybarly bolmagyna garamazdan, mehaniki näsazlyklary diagnostika etmek üçin zerur ýöriteleşdirilen algoritmleri ýok.
Iň amatly konfigurasiýa TSI aşa takyklygyny PLC durnuklylygy we çeýeligi bilen utgaşdyrýar. Şeýle integrasiýa adaty çemeleşmeler bilen deňeşdirilende operatorlaryň yzygiderli gatnaşygyny takmynan 60 göterim azaldýar. Kän ýyl bäri işleýän sement desgalary üçin bu, maýa goýumlaryny işletmekde gazanylan gowulaşmalar bilen deňagramlaşdyrmak arkaly iň tygşytly akylly täzeleniş ugrudyr.
Men birnäçe taslamalaryň zawodlaryň ygtybarly, berk esasly başlangyç gözegçiligi üpjün etmezden, çylşyrymly IIoT platformalaryny ornaşdyrmaga synanyşandygy üçin şowsuzlyga uçrandygyny gördüm. 3500 bilen GE Fanuc kombinasiýasy ösen analitikalary ornaşdyrmazdan öň şol berk binýady döredýär.
Meýdança boýunça ulanylyşy: iri sement zawodynyň ölçäp boljak netijeleri
Günde 3 000 tonna sement öndürýän Günorta Hytaýdaky kärhana önümçilik liniýalary boýunça bu ulgamyň täzelenişini üstünlikli tamamlady. Taslamada esasy maglumat işlemçi hökmünde GE Fanuc RX3i PLC bilen baglanyşdyrylan on iki sany Bently Nevada 3500/42 titreme gözegçilik moduly ornaşdyryldy. Gurmak işleri dört sany rotary peçi we sekiz sany ýokary kuwwatly induksiýa güýmenje (induced draft) fanlaryny öz içine aldy.
On iki aýlyk üznüksiz işden soň öndürijilik maglumatlary ep-esli gowulaşmalary görkezdi. Meýilleşdirilmedik enjam duruşlary ýyl boýunça 36,5 göterim azaldy. Ýyllyk tehniki hyzmat çykdajylary 29,2 göterim peseldi. Ulgam önümçiligiň togtamagyna sebäp bolmaga ýetişmezinden öň on dört sany potensial näsazlyk ýagdaýyny anyklady. Bu netijeler zawod üçin 620 000 dollardan gowrak giň möçberli ýitgileriň öňüni alyş hökmünde öz ýerine ýetirijiligini tapdy.
Bu arhitektura gurluşyk materiallary önümçiligi we dag-magdan senagatynyň rotary enjamlary ýaly beýleki agyr senagat pudaklaryna hem tebigy ýagdaýda ýaýbaňlandyrylyp bilner. Titremäniň gözegçiligi bilen PLC-e esaslanan dolandyryşyň birleşmegi baradaky esasy prinsipler bu ugurlaryň hemmesinde birmeňzeşligine galýar.
Gu Jinghong tarapyndan ýazylan; nebitiň, gazyň we himiýa senagaty üçin PLC we DCS çözgütlerine ýöriteleşen senagat awtomatlaşdyryş inženeri.
