Snjöll mótorstýringarkerfi: Hvernig þau bæta orkunýtni, hreyfiheilsu og forspárviðhald

Mótor getur gengið áreiðanlega og samt sóað orku. Það kann að starfa á fullum hraða þegar ferlið þarf aðeins að hluta framleiðsla, vera á meðan á aðgerðalausu tímabilum stendur eða draga meira afl með tímanum vegna vélrænna vandamála eða vinnsluvandamála. Á sama tíma safna margar verksmiðjur straum-, spennu-, bilunar- og keyrslugögnum án þess að breyta þeim upplýsingum í gagnleg viðhalds- eða stjórnunarákvörðun.

Það er raunverulegt verðmæti snjallvélastýringarkerfa. "Snjall" í sjálfu sér sparar ekki orku. Sparnaður og umbætur á áreiðanleika koma frá því að mæla hvað mótorinn og ferlið eru að gera, taka réttar stjórnunarákvörðun og breyta rekstrarhegðun þegar þörf krefur.

Þessi leiðarvísir fjallar um þessa hagnýtu keðju: mótorgögn, greiningu, stjórnunaraðgerðir, orku- eða áreiðanleikaniðurstöðu og að lokum arðsemi fjárfestingar.

Hvað þýðir "snjall mótorstýring" í raun og veru?

Snjall vélastýring er betur skilin sem hópur hæfileika en sem einn alhliða vöruflokkur. Það fer eftir forritinu, kerfið gæti notað snjalla mjúkræsi, adrif með breytilegum tíðni (VFD), greindur mótorstjórnunartæki, eða sambland af þessu með PLC og HMI.

Snjall mjúkræsi stýrir aðallega ræsingu og stöðvun. Það getur dregið úr byrjunarstraumi og vélrænu losti og margar gerðir bæta við ofhleðsluvörn, greiningu, upplýsingar um atburði og samskipti. Þegar mótorinn hefur náð vinnuhraða keyrir mótorinn venjulega á línutíðni. Minni byrjunarstraumur ætti ekki sjálfkrafa að fara með sem árlegan orkusparnað.

VFD stjórnar úttakstíðni og spennu, svo það getur stjórnað hraða mótorsins við venjulega notkun. Þetta er mikilvægi munurinn fyrirorkunotkun. Ef dæla, vifta, færiband eða ferli þarf ekki fulla framleiðslu allan tímann, getur VFD breytt rekstrarpunkti mótorsins til að fylgja raunverulegri eftirspurn.

Greindur mótorstjórnunarbúnaður gæti einbeitt sér minna að hraða og meira að vernd, straum- og hitaupplýsingum, vinnutíma, bilanasögu og netsýnileika. Fyrir færibönd með föstum-hraða, til dæmis, gætu betri upplýsingar um ofhleðslu og bilana verið verðmætari en breytilegur hraði.

Hugtökin geta verið ruglingsleg vegna þess að framleiðendur nota ekki alltaf „snjall mótorstýringu“ á sama hátt. Veldu eftir aðgerð, ekki með orðinu "snjall." Ef þú þarft dýpri samanburð á tækjum skaltu skoða okkarSnjall mótorstýring vs hefðbundinn ræsir: Mismunur, forrit og valleiðbeiningar.

Hvaðan mótororkuúrgangur kemur í raun og veru

Áður en þú velur stjórnandi skaltu finna hvar orkan er sóun.

Að keyra hraðar en ferlið krefst

Dælur með breytilegri-eftirspurn og viftur eru algeng dæmi. Mótor getur keyrt á fullum hraða á meðan loki eða dempari takmarkar úttakið. Ferlið fær minna flæði, en mótorinn er enn í gangi nálægt sama skipuðu hraða. Þar sem ferlið leyfir breytilegri-hraðastýringu getur það verið skilvirkara að breyta mótorhraða en að framleiða umfram afköst og takmarka það síðan.

Ofstórir eða vanhlaðnir mótorar

Afl nafnplata segir þér einkunn mótorsins, ekki raunverulegt álag á hverri vinnustund. Mótor sem eyðir mestum hluta ævi sinnar létthlaðinn gæti verðskuldað nánari skoðun. Straumur, afl, framleiðsluhraði og álagssnið ætti að meta saman áður en ákveðið er hvort stærðarbreytingar eða stjórnunarbreytingar séu réttlætanlegar.

Óþarfur opnunartími

Ekki þarf sérhver sparnaður VFD. Óvirkt færiband, biðdæla eða loftræstivifta gæti einfaldlega verið í gangi lengur en nauðsynlegt er. PLC tímasetningar, leyfisveitingar, samlæsingar og eftirspurnarrökfræði geta útrýmt óþarfa keyrslutíma. Í sumum verksmiðjum er besta orkustjórnunaraðgerðin einfaldlega að stöðva búnað þegar ferlið þarfnast þess ekki.

Vélræn vandamál eða vinnsluvandamál

Bearsnúningur, stífla, misskipting eða aukið ferliviðnám getur aukið mótorstraum eða afl fyrir sama framleiðsluafköst. Hærri aflestur sannar ekki tiltekna vélræna bilun, en endurtekin þróun við sambærileg rekstrarskilyrði er ástæða til að rannsaka.

Hvaða snjallmótoraðgerðir spara orku beint?

Einn mikilvægasti greinarmunurinn er á falli sem breytir orkunotkun og falli sem veitir aðeins upplýsingar.

Beinar-orkusparnaðaraðgerðir breyta því hvernig vélin starfar. Dæmi eru breytileg-hraðastýring, eftirspurnarstýring-, sjálfvirk tímaáætlun og lokað-hraðastýring, flæði eða hitastýring.

Íhugaðu þrýstistýrða-dælu. Skynjari mælir þrýsting, PLC ber hann saman við nauðsynlega stillingu og VFD breytir mótorhraða. Minni eftirspurn getur því framkallað minni hraða í stað þess að halda áfram fullri-hraða. Sparnaðurinn kemur frá því að breyta rekstrarskilyrðum, ekki því að bæta við nettengingu eða skjá.

Óbeinar aðgerðir fela í sér núverandi eftirlit, álagseftirlit, bilanasögu, frammistöðuþróun og ástandseftirlit. Þessar aðgerðir geta leitt í ljós vandamál, en einhver eða eitthvað verður að bregðast við upplýsingum. Ef vöktun greinir óþarfa keyrslutíma og stjórnunarrökfræði er breytt, gæti orku sparast. Ef sömu gögnum er safnað og hunsað breytist neyslan ekki.

Aðrir eiginleikar eru að virkja aðgerðir. Samskipti, LCD, fjarstýrð fastbúnaðarstjórnun og skýjatenging geta gert kerfi auðveldara að samþætta eða viðhalda, en þau eru ekki orkusparandi aðferðir einar og sér.

Þessi aðgreining kemur einnig í veg fyrir óraunhæfar orkukröfur. Niðurstaðan fer eftir álagsgerð, núverandi stjórnunaraðferð, vinnutíma og raunverulegri vinnsluþörf.

Hvernig snjöll hreyfistýring bætir hreyfiheilsu

Sömu gögn sem notuð eru við orkugreiningu geta einnig hjálpað viðhaldsteymum að skilja ástand hreyfilsins.

Núverandi og álagsþróun getur leitt í ljós viðvarandi ofhleðslu eða breytingu á vélrænni eftirspurn. Spennuvöktun getur greint undirspennu, ofspennu, fasaójafnvægi eða fasatap. Hitaupplýsingar geta sýnt hvort mótorinn safnar of miklu hitaálagi, en hitastig ætti alltaf að túlka ásamt álagi, umhverfisaðstæðum og kælingu.

Bilanaferill er sérstaklega gagnlegur þegar sama ferð endurtekur sig við svipaðar aðstæður. Ein yfirhleðsluferð getur verið einangraður atburður. Endurteknar ofhleðsluferðir meðan á mikilli framleiðslu stendur geta bent til stærðar, ferlis eða vélræns vandamáls sem verðskuldar rótar-rannsókn.

Rekstrartímar, ræsingar, stopp og vinnulotur bæta einnig viðhaldsáætlun. Þeir hjálpa teymum að fara frá dagatals-aðeins þjónustutímabili yfir í viðhald sem byggist á raunverulegri búnaðarnotkun.

Frá mótorgögnum til forspárviðhalds

Gagnasöfnun er ekki forspárviðhald. Hagnýtt verkflæði er: safna, koma á grunnlínu, greina frávik, forgangsraða og bregðast við.

Byrjaðu á gögnum sem geta stutt ákvörðun. Gagnlegar inntak geta verið straumur, spenna, afl, hitastig, álag, vinnutímar, ræsingar og stopp og ferðaferill. Fleiri gögn eru ekki sjálfkrafa betri ef enginn veit hvaða ákvörðun þau ættu að styðja.

Næst skaltu koma á eðlilegri grunnlínu. Lestur upp á 30 A er ekki sjálfkrafa hollt eða óhollt. Það verður að bera saman við venjulegt drægi mótorsins við svipað álag, hraða og framleiðsluástand. Samanburður á fullhlaðnum færibandi við aðgerðalausan færiband getur skapað falskar viðvörun jafnvel þegar báðar mælingarnar séu tæknilega réttar.

Leitaðu síðan að tvenns konar breytingum: skyndilegum frávikum og hægfara þróun. Skyndileg straumhækkun getur réttlætt tafarlausa athugun. Hækkandi hækkun á vikum við svipaðar framleiðsluaðstæður getur verið gagnlegra til að skipuleggja viðhald áður en ferð á sér stað.

Að lokum, breyttu viðvörunum í aðgerðir. Sérhver mikilvæg viðvörun ætti að hafa alvarleika, eiganda, skilgreinda athugun og lokaástand. Fleiri viðvaranir skapa ekki betra viðhald. Virkar viðvaranir gera það.

Hvernig VFDs, PLCs og HMIs vinna saman

Gagnlegur snjall mótorstýringararkitektúr skilur að stjórn, ákvarðanatöku og sýnileika.

TheVFDer mótorstýringarlagið. Það tekur á móti skipunum og stjórnar hraða eða togi á meðan það gefur rekstrar- og bilanagögn.

ThePLCer ákvörðunarlagið. Það les ferliinntak, ber þau saman við settpunkta, framkvæmir samlæsingar og raðir, sendir síðan skipanir til drifsins eða mótorstýringarinnar.

TheHMIeða SCADA kerfier skyggnilagið. Það veitir rekstraraðilum aðgang að stöðu, þróun, viðvörunum, stillingum og bilanasögu.

Iðnaðarnet eins og PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP og PROFIBUS leyfa skipanir, stöðu og greiningu að fara á milli þessara tækja. Bókunarval skiptir máli vegna þess að tæknilega hentugur drif getur samt verið léleg endurnýjun ef það passar ekki uppsettu PLC, netkerfi, samskiptaeiningu eða nauðsynlega gagnapunkta.

Fyrir vöruval er þessi hluti eðlilegur staður til að tengja lesendur við CHENTUOVFD, PLC, ogHMIflokkum. Markmiðið er ekki að velja þrjár vörur sjálfstætt. Það er til að staðfesta að tækin geti starfað sem eitt stjórnkerfi.

Þar sem snjöll mótorstýring skilar mestum verðmætum

Nafn vélarinnar eitt og sér ákvarðar ekki hvort uppfærsla sé þess virði. Rekstrarsniðið skiptir meira máli.

Dælur:Breytilegt-flæði eða þrýstingsstýrt-kerfi eru sterkir möguleikar fyrir VFD-stýringu þegar eftirspurn breytist meðan á notkun stendur. Stöðugt-flæðisdæla með aðeins ræsingarvandamál gæti þurft mjúkræsi í staðinn.

Viftur og loftræsting:Þegar loftstreymi eða þrýstingur breytist með hitastigi, notkun eða ferliþörf getur hraðastýring veitt meira gildi en full-hraðaaðgerð með demparatakmörkun.

Færibönd:Orka er kannski ekki aðalávinningurinn. Stýrð hröðun, breytilegur framleiðsluhraði, uppgötvun sultu, eftirlit með ofhleðslu og raðgreining getur skipt meira máli.

Þjöppur:Metið þrýstingsþörf, hleðslu- og afhleðsluhegðun, lágmarksrekstrartakmarkanir og sértæka þjöppuhönnun áður en breytilegri-hraðastýringu er beitt.

Blöndunartæki og vinnslubúnaður:Kröfur um uppskrift, tog og hraða geta réttlætt stillanlega stjórn þar sem mismunandi vörur eða vinnsluþrep þurfa mismunandi rekstrarskilyrði.

Rétt spurning er því ekki "Notar þessi vél mótor?" Það er "Hvaða breytingar við venjulega notkun og hvaða stýribreyta ætti að bregðast við?"

Hvernig á að reikna út hvort uppfærsla sé þess virði

Byrjaðu á mældri grunnlínu. Skráðu mótor einkunn, meðaltal mælds afl, vinnutíma, hleðslusnið, rafmagnstíðni, viðhaldssögu og viðeigandi niður í miðbæ. Ekki meðhöndla nafnplötu kW sem raunverulegt rekstrarafl.

Einfaldur ársorkuútreikningur getur byrjað á:

Árlegur orkukostnaðarsparnaður=(núverandi meðalinntaksafl − nýtt meðalinntaksafl) × árlegar vinnustundir × rafmagnshlutfall

Öll dæmi ættu að vera meðhöndluð sem lýsandi vegna þess að raunverulegar niðurstöður eru háðar umsókninni.

Bættu síðan öðrum fríðindum varlega við. Viðhaldssparnaður og forðist niður í miðbæ getur verið mikilvægt, en erfiðara er að sannreyna það en rafmagnskostnaður. Notaðu íhaldssamar forsendur frekar en að úthluta öllum hugsanlegum framtíðarbrestum peningalegan sparnað.

Fyrir fyrstu fjárhagsskjá:

Einföld endurgreiðsla=stigvaxandi verkefniskostnaður ÷ staðfestur árlegur ávinningur

Stigvaxandi verkkostnaður ætti að innihalda meira en stjórnandi. Hugleiddu breytingar á pallborði, vernd, verkfræði, forritun, samskiptavélbúnað, gangsetningu og allar breytingar á kælingu eða uppsetningu.

Algengar arðsemisvillur fela í sér að nota óraunhæft álagssnið, að því gefnu að hlutfall mótorafls sé jafnt og raunverulegt afl, hunsa lágmarksferlishraða og að því gefnu að hvert VFD forrit sparar sama hlutfall.

Gátlisti fyrir endurbætur áður en þú uppfærir

Áður en þú velur snjallt mótorstýrikerfi skaltu safna nægum upplýsingum til að lýsa forritinu, ekki bara mótornum.

Mótorgögn:nafnplata mynd, spenna, full-straumur, kW eða HP, tíðni, snúningur á mínútu, skylda og gerð mótor.

Hlaða gögnum:dæla, vifta, færiband, þjöppu, blöndunartæki eða önnur vélargerð, auk ræsitogs, áskilið hraðasvið, álagsbreytingar, ræsingar á klukkustund og vinnutíma.

Rafkerfi:framboðsspennu og tíðni, andstreymisvörn, jarðtengingu, pallborðsrými, loftræstingu, umhverfisaðstæður og kröfur um girðingu.

Sjálfvirknikerfi:PLC vörumerki og gerð, HMI eða SCADA, tiltækt I/O, núverandi samskiptareglur og netarkitektúr.

Gögn og aðgangur:nauðsynlegir greiningarpunktar, fjaraðgangsreglur, notendaheimildir, fastbúnaðarstefnu, öryggisafritunarkröfur og gagnaeign.

Skýr mynd á nafnplötu ásamt nákvæmri lýsingu á því hvað álagið gerir á venjulegri vakt er venjulega gagnlegra en skilaboð sem segja aðeins „30 kW mótor“.

Þegar snjall mótorstýring er kannski ekki fjárfestingarinnar virði

Meiri greind er ekki sjálfkrafa betri verkfræðileg ákvörðun.

Uppfærsla getur haft takmarkað gildi þegar mótorinn hefur nokkrar vinnustundir, álagið er sannarlega fast, núverandi ræsir veitir nú þegar fullnægjandi vörn og það er engin gagnleg hraða eða ferlibreyting. Það getur líka verið erfitt að réttlæta hvenær breytingar á pallborði og samþættingu eru dýrar eða hvenær verksmiðjan mun safna nýjum gögnum en hefur ekki í hyggju að nota þau.

Metið vandamálið fyrst. Ef krafan er aðeins áreiðanleg föst-hraði byrjun og stöðvun gæti einfaldari lausnin verið sú rétta.

Lokaákvörðun: Byrjaðu á mótorvandanum, ekki vörunni

Notaðu fjögur skref:

• Skilgreindu vandamálið:orku, ræsingu, áreiðanleika, vöktun eða ferlistýringu.
• Mæla núverandi hegðun:nota rekstrargögn frekar en forsendur.
• Veldu nauðsynlega getu:ræsir, snjall mjúkræsi, VFD, mótorstjórnun eða PLC/HMI samþætting.
• Staðfestu niðurstöðuna:bera saman raunveruleg orku-, ferli- og viðhaldsgögn eftir breytinguna.

Ef þú ert að meta endurnýjun eða nýtt mótorstýringarforrit,CHENTUOgetur hjálpað þér að þrengja vöruflokkinn og sjálfvirknistillingu. Byrjaðu á nafnaplötu mótors, hleðslugerð, vinnutíma, áskilið hraðasvið, núverandi stjórnandi eða VFD gerð, PLC vörumerki, samskiptaþörf og magn.

Algengar spurningar

 

 

Spara snjallhreyflastýringar í raun orku?

Sumir gera það beint og aðrir styðja aðeins orkuhagræðingu. VFD getur beint dregið úr neyslu þegar breyting á mótorhraða dregur úr vinnsluþörf. Vöktun, bilanaskráning og samskipti eru óbein verkfæri vegna þess að sparnaður á sér aðeins stað eftir að gögnin leiða til rekstrarbreytingar.

Er snjall mótorstýring það sama og VFD?

Nei. "Snjall mótorstýring" getur átt við mismunandi gerðir af snjöllum mótorstýringartækjum. VFD stýrir sérstaklega úttakstíðni og spennu fyrir stöðuga hraðastýringu. Fyrir nákvæman samanburð, sjá okkarSnjall mótorstýring vs hefðbundinn ræsirleiðarvísir.

Hvaða mótorforrit hagnast mest á breytilegri-hraðastýringu?

Forrit með þýðingarmikla eftirspurnarbreytileika eru besti upphafspunkturinn, sérstaklega breytilegt-flæðisdælur, viftur, loftræstikerfi og ferli þar sem framleiðsluhraði breytist. Fast-hraðahleðsla án gagnlegra afbrigða gæti hagnast lítið af hraðastýringu.

Hvaða mótorbreytur ætti að fylgjast með fyrir forspárviðhald?

Algengar breytur eru meðal annars straumur, spenna, afl, hitauppstreymi, keyrslutími, ræsingar og stopp og ferðaferill. Gagnlegasta færibreytan er sú sem hægt er að bera saman við venjulega grunnlínu rekstrar og tengja við viðhaldsaðgerð.

Er hægt að endurbæta núverandi mótorkerfi með snjallstýringum?

Oft já, en það er ekki aðeins stjórnandi skipti. Athugaðu mótorgögn, hleðsluhegðun, framboð, vernd, pallborðsrými, kælingu, PLC og HMI samþættingu, samskiptareglur og gangsetningarkröfur áður en vélbúnaður er valinn.

Hvaða upplýsingar ætti ég að gefa upp þegar ég vel VFD eða mótorstýringu?

Gefðu upp mynd af nafnplötu mótors, spennu, full-álagsstraum, kW eða HP, hleðslugerð, vinnutíma, áskilið hraðasvið, núverandi stjórnandi eða VFD gerð, PLC/HMI vörumerki, samskiptareglur, magn og áfangastað. Þetta gefur birgjanum nægilegt samhengi til að hefja þýðingarmikið val frekar en að giska á vélarafl eingöngu.

Ókeypis ráðgjöf