Inteligentne sterowanie silnikiem

Transkrypt

1 Inteligentne sterowanie silnikiem Zapewnia wysoką wydajność w całym cyklu użytkowania systemu automatyki Umożliwia podejmowanie lepszych, bardziej inteligentnych decyzji Umożliwia wdrażanie bezpiecznych operacji Poprawia bezpieczeństwo środowiskowe

2 Wydajne silniki napędzają osiągi w przemyśle Silniki elektryczne stanowią podstawę działania wielu aplikacji przemysłowych, od systemów ruchu przez wentylatory i przenośniki taśmowe po pompy i sprężarki. Od nich zależy wydajność produkcji i efektywność procesu przemysłowego, dlatego też każda godzina awarii silnika może powodować straty produkcyjne idące w tysiące lub nawet dziesiątki tysięcy. Najdroższy silnik niekoniecznie musi być najbardziej kluczowym elementem systemu: usterka małego, pojedynczego silnika mieszarki może spowodować poważne zakłócenia w produktywności zakładu. 75% awarii silników można uniknąć dzięki zastosowaniu odpowiednich środków zapobiegawczych Źródło: IEEE Petro-Chemical Paper PCIC Jak kosztowne mogą być nieprzewidziane awarie silników? Koszty użytkowania silników Silniki tworzą grupę urządzeń pobierających najwięcej energii w przemyśle Zużywają one ponad 50% całkowitej energii pobieranej przez przemysł Roczne utrzymanie silnika może być 10 razy droższe od ceny jego zakupu Zmniejszenie prędkości silnika o 20% może dać oszczędność energii wynoszącą nawet 50% Dlaczego silniki ulegają awariom Najczęstszymi przyczynami awarii silników są: Przeciążenia termiczne Zanik fazy Usterka łożyska Usterka wirnika Usterka stojana Zanieczyszczenia Koszty przestojów Straty produkcyjne Odpady produkcyjne Ustalenie przyczyny awarii (mechaniczna/elektryczna) Koszty naprawy silnika i układu Problemy związane z bezpieczeństwem Wpływ na pozostałe urządzenia Opcje konserwacji Zaawansowana informacja diagnostyczna Konserwacja prewencyjna, nie po fakcie Możliwość planowania przestojów Pełna kontrola nad zakładem Mniejsze koszty konserwacji Zwiększona produktywność Skrócenie nieplanowanych przestojów zwiększa produktywność Kontrola procesu produkcyjnego Ograniczenie kosztów energii Podejmowanie decyzji w oparciu o fakty dzięki informacjom diagnostycznym Inteligentne rozwiązanie sterowania silnikami 2

3 Silniki są używane w wielu zastosowaniach przemysłowych, mających podstawowe znaczenie dla wydajności przedsiębiorstwa. Zastosowanie inteligentnych rozwiązań sterowania silnikami umożliwia monitorowanie stanu i osiągów każdego z silników, co pozwala na wczesną identyfikację potencjalnych problemów, mogących wywoływać przestoje lub obniżenie wydajności. Czy ważny silnik znajduje się na granicy awarii? HARMONOGRAM KONSERWACJI SILNIKA KRUSZARKI (DNI) ! GODZINY PRACY MIESZARKI NR ! CZAS DO WYŁĄCZENIA AWARYJNEGO POMPY NR 1 (SEKUNDY) Ostrzeżenie o drganiach zagrażających pompie nr 7. Wymagana konserwacja! Zator na Kolejna zmiana FLC mieszarka nr 2 doprowadzającym zmodyfikować parametry napędu A przenośniku taśmowym! Czy wiesz, jakie jest zużycie energii aplikacji wykorzystujących silniki?! STAN NIEDOCIĄŻENIA!!!!! Wymienić pasek w silniku nr 1 Inteligentne rozwiązanie sterowania silnikami

4 Inteligentne sterowanie silnikiem Inteligentne sterowanie silnikiem zapewnia ciągły przepływ wartościowych danych procesowych i diagnostycznych do środowiska projektowego, systemu wizualizacji, oprogramowania informacyjnego i sterownika PAC GuardLogix co umożliwia pracę systemu Connected Enterprise, zwiększenie wydajności i minimalizację przestojów przy jednoczesnym zmniejszeniu całkowitych kosztów inwestycji. Connected Enterprise/Industry 4.0 Wizualizacja Środowisko projektowe Oprogramowanie informacyjne Programowalny sterownik automatyki Logix Korzyści z inteligentnego sterowania silnikami Bezpieczeństwo Energia Ochrona Mobilność Prędkość stała Prędkość zmienna Sterowanie ruchem Monitoring stanu EtherNet/IP EtherNet/IP Elektroniczne przekaźniki przeciążeniowe Układy łagodnego rozruchu Rozproszone sterowniki silników ArmorStart Elektroniczne przekaźniki przeciążeniowe Napędy Napędy średnionapięciowe niskonapięciowe Inteligentne modułowe rozdzielnice napędowe Sterowanie ruchem Zintegrowane monitorowanie stanu Inteligentne rozwiązanie sterowania silnikami 4

5 Inteligentne sterowanie silnikami umożliwia zastosowanie maszyn inteligentnych w ramach Connected Enterprise Inteligentne rozwiązania sterowania silnikami są programowane z wykorzystaniem oprogramowania Studio 5000 Jedno środowisko robocze do konfiguracji i programowania Profile add-on upraszczają opracowanie, eksploatację i konserwację maszyny Integracja inteligentnych rozwiązań sterowania silnikami marki Allen-Bradley pozwala na skrócenie czasu programowania, ułatwia rozruch i przekazanie do eksploatacji oraz usprawnia diagnostykę. Dzięki konsolidacji procesu programowania, konfiguracji urządzeń i systemów, eksploatacji oraz konserwacji w środowisku Studio 5000 możliwe jest maksymalne ograniczenie stopnia złożoności i wykluczenie potencjalnych błędów. Inteligentne sterowanie silnikami zapewnia kluczowe informacje diagnostyczne, które pozwalają na optymalizację osiągów dzięki dostępowi do trendów operacyjnych i wydajności w czasie rzeczywistym. Współczesne inteligentne podejście Bezproblemowa komunikacja i widoczność systemu zwiększają wydajność i elastyczność Kontrola i zachowanie osiągów silnika przez inteligentne urządzenia i sieci Redukcja nieplanowanych przestojów dzięki alarmom i zaawansowanej informacji diagnostycznej Monitorowanie zużycia energii Uproszczenie wykrywania i usuwania usterek oraz skrócenie czasu rozruchu Wykorzystanie pojemności cieplnej w % Historie ostrzeżeń/ wyłączeń awaryjnych Prąd Napięcie Czas do wyłączenia awaryjnego Czas do zresetowania Energia i moc Liczba uruchomień Godziny pracy Inteligentne rozwiązanie sterowania silnikami 5

6 Scenariusz 1 Niedociążenie silnika Umożliwia wykrywanie i powiadamianie o defektach mechanicznych Uszkodzona łopatka mieszarki, mniejsza wydajność mieszania Inteligentne urządzenie sterujące silnikiem powiadamia personel o problemie Zmniejsza koszty związane ze stratami produkcyjnymi 1 Mechaniczne uszkodzenie w mieszarce 2 Automatyczne powiadomienie wysłane do operatora Wspomaga obniżanie kosztów napraw dzięki kontrolowanym wyłączeniom Skraca czas naprawy i proces ponownego uruchomienia Pozwala na tworzenie wzorca maksymalnej sprawności i jej monitorowanie Ostrzeżenie sygnalizowane przez rzeczywiste zmniejszenie natężenia prądu Rzeczywisty spadek natężenia prądu w softstarterze SMC-50 wyzwolił ostrzeżenie. 4 Możliwa szybka lokalizacja usterki. Pojemnik mieszarki opróżniony i oczyszczony, łopatka wymieniona Widoczna oczekiwana normalna wartość prądu silnika przy pełnym obciążeniu (FLC) silnika 5 Błąd zostaje szybko zidentyfikowany i usunięty 6 Urządzenia działają normalnie. Dostępne są dane historyczne. Więcej informacji na stronie Inteligentne rozwiązanie sterowania silnikami 6

7 Scenariusz 2 Optymalizacja procesu Umożliwia zwiększenie wydajności produkcji Skraca zbędne okresy oczekiwania Pomaga podnieść jakość produktu Zapewnia efektywne zużycie energii Ile czasu potrzeba na uzyskanie optymalnej konsystencji? 1 Oszacowanie optymalnej konsystencji wsadu nie opiera się na domysłach Teraz jest on kontrolowany automatycznie przez pobór prądu silnika, co umożliwia zwiększenie wydajności przetwarzania wsadu Rozpoczęcie procesu mieszania 2 Operator uruchamia proces przygotowania wsadu Zbliżając się do optymalnej wartości, lepkość wsadu powoduje wzrost natężenia prądu 4 Optymalna lepkość mieszanki zostaje osiągnięta przy poborze prądu 4,4 A. Automatyczne powiadomienie operatora 5 Operator zostaje automatycznie powiadomiony o przygotowaniu wsadu. 6 Zoptymalizowana mieszanka zostaje przekazana do następnego etapu produkcji. Więcej informacji na stronie Inteligentne rozwiązanie sterowania silnikami 7

8 Scenariusz Przeciążenie silnika Dysponuje funkcjami diagnostycznymi i wczesnego ostrzegania Minimalizuje przestoje produkcyjne Zapewnia ochronę zasobów o krytycznym znaczeniu przed kosztownymi awariami Umożliwia podejmowanie decyzji w oparciu o fakty, z wykorzystaniem informacji diagnostycznych uzyskanych w czasie rzeczywistym Umożliwia podejmowanie konserwacji predykcyjnej zamiast reaktywnej 1 Zwiększone tarcie = zwiększony pobór prądu silnika Czyszczenie przed uruchomieniem wsadu nr 1 Czyszczenie przed uruchomieniem wsadu nr 74 2 Wielokrotnie powtarzane czyszczenie może mieć wpływ na części ruchome 4 Operator zostaje automatycznie powiadomiony o przetężeniu w silniku i jego lokalizacji 5 Możliwość przeprowadzania konserwacji predykcyjnej w celu skrócenia przestojów Konserwacja podjęta zgodnie z ostrzeżeniem inteligentnego sterowania silnikiem 6 Maszyna generuje alarmy zgodnie z potrzebami, co pozwala na zmniejszenie liczby planowanych konserwacji. Więcej informacji na stronie Inteligentne rozwiązanie sterowania silnikami 8

9 Scenariusz 4 Wykrywanie prądu zwarcia doziemnego Predykcyjne monitorowanie stanu silnika Możliwe jest prowadzenie konserwacji predykcyjnej 1 Izolacja uzwojenia silnika ulega z czasem uszkodzeniu. 2 Urządzenie Allen-Bradley E00 monitoruje silnik pod kątem zwarć doziemnych Skrócenie przestojów urządzeń o znaczeniu krytycznym Powiadomienie o zwarciu doziemnym wysłane do operatora przez inteligentne urządzenie sterowania silnikiem E00 4 Zostają zakomunikowane lokalizacja silnika i rodzaj uszkodzenia 5 Można szybko wymienić silnik 6 Produkcja przebiega z minimalnymi przestojami Więcej informacji na stronie Inteligentne rozwiązanie sterowania silnikami 9

10 Scenariusz 5 Problem w sieci Inteligentne sterowanie silnikiem (urządzenie łagodnego rozruchu) steruje silnikiem mieszarki Przerwa w łączności sieciowej Lokalne zarządzanie procesem w przypadku problemów z komunikacją sieciową Sterownik DeviceLogix pozwala na zdecentralizowane przetwarzanie informacji i 1 Urządzenie łagodnego rozruchu SMC-50 steruje silnikiem mieszarki 2 Utrata łączności z rozrusznikiem SMC-50 przyczynia się do zmniejszenia zbędnego ruchu w sieci Sprawność krytycznych środków trwałych może być zachowana Utrata poleceń ze sterownika PLC. Urządzenie DeviceLogix w rozruszniku SMC50 przejmuje kontrolę i doprowadza proces seryjny do końca Utrata poleceń ze sterownika PLC. DeviceLogix przejmuje kontrolę Produkcja wsadu może zostać zakończona bez problemów związanych z opróżnianiem i czyszczeniem Automatyczne powiadomienie operatora o problemie 4 Sterownik DeviceLogix w rozruszniku SMC-50 przejmuje kontrolę i doprowadza proces seryjny do końca. 5 Wsad ukończony, sterownik DeviceLogix zatrzymuje proces 6 Uszkodzony kabel ethernetowy zostaje wymieniony. Komunikacja przywrócona Więcej informacji na stronie Inteligentne rozwiązanie sterowania silnikami 10

11 Wszechstronna rodzina rozwiązań inteligentnego sterowania silnikami Od układów sterowania z prędkością stałą i zmienną po precyzyjne sterowanie momentem obrotowym i położeniem firma Rockwell Automation dzięki swojej wiedzy aplikacyjnej, doświadczeniu przemysłowemu i pełnej ofercie inteligentnych rozwiązań sterowania silnikami pomaga klientom uzyskać żądany poziom sterowania. Sterowanie z prędkością stałą Rozruszniki i zabezpieczenia silnikowe W przypadku aplikacji ze sterowaniem z prędkością stałą szeroka oferta bezpośrednich rozruszników online, elektronicznych przekaźników przeciążeniowych i softstarterów z wbudowanymi funkcjami zabezpieczeń pozwala uzyskać wymaganą kontrolę, ochronę i integrację. Dzięki elektronicznym zabezpieczeniom przeciążeniowym i możliwościom komunikacyjnym włączonym sieciowo w system Integrated Architecture możliwe jest uzyskanie widoczności systemu, ochrony i diagnostyki, jakich nie są w stanie zapewnić rozwiązania konwencjonalne. Sterowanie z prędkością zmienną Przemienniki częstotliwości PowerFlex Dostępna jest szeroka oferta przemienników od niskonapięciowych 0,2 kw do średnionapięciowych 25 MW, w tym opcjonalnych wersji skonfigurowanych zgodnie z określonymi wymaganiami. Rodzina przemienników częstotliwości PowerFlex z wbudowanymi funkcjami przydatnymi w wielu aplikacjach i umożliwiającymi prostą integrację z systemem Integrated Architecture firmy Rockwell Automation zapewnia doskonałą efektywność i elastyczność sterowania dla każdych potrzeb. Sterowanie ruchem Kinetix Integrated Motion Rodzina produktów Kinetix to sprzęt, oprogramowanie i znajomość aplikacji zapewniające pełną integrację sterowania logicznego i sterowania ruchem w systemie Integrated Architecture firmy Rockwell Automation. Dzięki szerokiej ofercie napędów ruchu dopasowanych do serwomotorów, integracja systemu Kinetix pozwala na uproszczenie każdej aplikacji bez negatywnego wpływu na jakość sterowania. Monitorowanie stanu Rozwiązania w zakresie wykrywania i ochrony Produkty do monitorowania stanu zapewniają wydajną pracę na hali produkcyjnej dzięki wczesnemu wykrywaniu potencjalnych awarii urządzeń. Inteligentne rozwiązania do monitorowania stanu obejmują moduły ochrony w czasie rzeczywistym, czujniki, przyrządy przenośne i oprogramowanie nadzorujące. Inteligentne rozwiązanie sterowania silnikami 11

12 Współpraca z Rockwell Automation Współpraca z firmą Rockwell Automation i przedsiębiorstwami objętymi naszym programem PartnerNetwork pozwoli lepiej wykorzystać system Connected Enterprise. Odpowiedzi na pytania na temat sprzedaży, produktów, usług i wsparcia technicznego można znaleźć na stronie Skorzystaj z pomocy w zakresie projektowania, konstrukcji i utrzymania rozwiązań systemowych, oferowanej przez Rockwell Automation w programie PartnerNetwork obejmującym wiodących dystrybutorów, integratorów systemu i innych. Biuro sprzedaży lub firmę partnerską można znaleźć na stronie Rockwell Automation, Inc. (NYSE:ROK), największe na świecie przedsiębiorstwo wyspecjalizowane w automatyce przemysłowej, pomaga swoim klientom w osiąganiu większej produktywności i dba o zrównoważony rozwój naszej planety. Nasze flagowe marki Allen-Bradley i Rockwell Software są cenione na całym świecie jako synonim innowacyjności i doskonałości. Zachęcamy do śledzenia ROKAutomation na portalu Facebook, Twitter i Google Plus. YouTube. Zapraszamy do dołączenia do nas na portalu LinkedIn. Zachęcamy do subskrypcji naszego profilu na portalu Allen-Bradley, LISTEN. THINK. SOLVE., Rockwell Software, PartnerNetwork, GuardLogix, Studio 5000 i Studio 5000 Logix Designer są znakami towarowymi firmy Rockwell Automation, Inc. Znaki towarowe nienależące do firmy Rockwell Automation stanowią własność właściwych firm. Publikacja SMC-BR001A-PL-P październik 2017 Copyright 2017 Rockwell Automation, Inc. Wszystkie prawa zastrzeżone.