תחזוקה קדומה של מכונות מסתובבות באמצעות רטט ודבר דברים: 8 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

מכונות מסתובבות כמו טורבינות רוח, טורבינות הידרו, מנועי אינדוקציה וכו 'מתמודדות עם בלאי ודמעות מסוג אחר. רוב התקלות והבלאי הנגרמים כתוצאה מהתנודות החריגות במכשיר. מכונות אלה מופעלות לעיתים קרובות בתנאי עבודה כבדים ובזמן השבתה מינימלי. התקלות העיקריות המתרחשות בהן הן כדלקמן

• כוחות רדיאליים ומגעיים לא סדירים.
• התנהגות מכנית לא סדירה.
• תקלות נושאות, מוט רוטור ותקלות טבעת קצה במקרה של אינדוקציה של כלוב סנאים
• תקלות סטאטור מוטורי ותמהוני פער אוויר ברוטורים.

רעידות לא סדירות אלו עלולות לגרום להתדרדרות מהירה יותר של המכונה. רעש ויכולות להשפיע על ההתנהגות המכנית של המכונה. ניתוח רטט במכונות ותחזוקה חיזוי מספק בדיקה מפורטת של איתור, מיקום ואבחון של תקלות במכונות מסתובבות והדדיות באמצעות ניתוח רטט. במדריך זה נשתמש בחיישן רטט אלחוטי כדי להתגבר על בעיה זו. חיישנים אלה הם חיישנים ברמה תעשייתית והם נפרסו בהצלחה ביישומים רבים כמו ניתוח מבני של תשתיות אזרחיות, ניתוח רטט של טורבינת רוח, ניתוח רטט של טורבינת ההידרו. נציג וינתח את נתוני הרטט ב- Thing Speak. כאן נדגים את הדברים הבאים.

• חיישני רטט וטמפרטורה אלחוטית.
• ניתוח רטט באמצעות חיישנים אלה.
• איסוף הנתונים באמצעות התקן שער אלחוטי
• שליחת נתוני רטט לפלטפורמת Thing Speak IoT באמצעות Thing Speak MQTT API.

שלב 1: מפרט חומרה ותוכנה

מפרט תוכנה

• חשבון ThingSpeak
• Arduino IDE

מפרט חומרה

• ESP32
• חיישן טמפרטורה ורטט אלחוטי
• מקלט זיגמו גייטוויי

שלב 2: הנחיות לבדיקת רטט במכונות הסיבוב

כפי שצוין במדריך האחרון "ניתוח רטט מכני של מנועי אינדוקציה". ישנן הנחיות מסוימות שיש לעקוב אחריהן כדי להפריד את התקלות ואת הרטט המזהה את התקלות. שכן תדירות מהירות הסיבוב הקצרה היא אחת מהן. תדרי מהירות הסיבוב אופייניים לתקלות שונות.

• 0.01 גרם או פחות - מצב מצוין - המכונה פועלת כראוי.
• 0.35 גרם או פחות - מצב טוב. המכונה עובדת מצוין. אין צורך בפעולה אלא אם המכונה רועשת. יכולה להיות תקלה באקסצנטריות של הרוטור.
• 0.75 גרם או יותר - מצב מחוספס- צריך לבדוק את המנוע, ייתכן שיש תקלה באקסצנטריות של הרוטור אם המכונה עושה יותר מדי רעש.
• 1 גרם או יותר - מצב קשה מאוד - יכולה להיות תקלה חמורה במנוע. התקלה עשויה לנבוע מתקלה בנשיאה או כיפוף המוט. בדוק אם יש רעש וטמפרטורה
• 1.5 גרם או יותר- רמת סכנה- צריך לתקן או לשנות את המנוע.
• 2.5 גרם או יותר -רמה חמורה -כבה את המכונה באופן מיידי.

שלב 3: קבלת ערכי חיישן הרטט

ערכי הרטט שאנו מקבלים מהחיישנים נמצאים במיליס. אלה מורכבים מהערכים הבאים.

ערך RMS- שורש ממוצע ערכים מרובעים לאורך כל שלושת הצירים. ניתן לחשב את ערך השיא לשיא כ

ערך פסגה לשיא = ערך RMS/0.707

• ערך מינימלי- ערך מינימלי לאורך כל שלושת הצירים
• ערכים מקסימליים- ערך שיא לשיא לאורך כל שלושת הצירים. ניתן לחשב את ערך ה- RMS באמצעות נוסחה זו

ערך RMS = ערך שיא לשיא x 0.707

מוקדם יותר כשהמנוע היה במצב טוב קיבלנו את הערכים סביב 0.002 גרם. אבל כשניסינו אותו על מנוע פגום הרטט שבדקנו היה בערך 0.80 גרם עד 1.29 גרם. המנוע התקול היה נתון לאקסצנטריות של הרוטור הגבוה. אז, אנו יכולים לשפר את סובלנות התקלות של המנוע באמצעות חיישני הרטט.

שלב 4: הגדרת דבר

לפרסום ערכי הטמפרטורה והלחות שלנו לענן אנו משתמשים ב- ThingSpeak MQTT API. ThingSpeak היא פלטפורמת IoT. ThingSpeak הוא שירות אינטרנט בחינם המאפשר לך לאסוף ולאחסן נתוני חיישנים בענן. MQTT הוא פרוטוקול נפוץ המשמש במערכות IoT לחיבור התקנים וחיישנים ברמה נמוכה. MQTT משמש להעברת הודעות קצרות אל ומתווך. ThingSpeak הוסיפה לאחרונה מתווך MQTT כך שמכשירים יוכלו לשלוח הודעות ל- ThingSpeak. תוכל לבצע את ההליך להגדרת ערוץ ThingSpeak מהפוסט הזה

שלב 5: פרסום ערכים לחשבון ThingSpeak

MQTT היא ארכיטקטורת פרסום/הרשמה אשר מפותחת בעיקר לחיבור רוחב פס והתקנים מוגבלים בחשמל ברשתות אלחוטיות. זהו פרוטוקול פשוט וקל שפועל על שקעי TCP/IP או WebSockets. ניתן לאבטח את MQTT באמצעות WebSockets באמצעות SSL. ארכיטקטורת הפרסום/הרשמה מאפשרת לדחוף הודעות למכשירי הלקוח מבלי שהמכשיר יצטרך לבצע סקר רציף של השרת.

לקוח הוא כל מכשיר שמתחבר לברוקר ויכול לפרסם או להירשם לנושאים כדי לגשת למידע. נושא מכיל את נתוני הניתוב עבור הברוקר. כל לקוח שרוצה לשלוח הודעות מפרסם אותם לנושא מסוים, וכל לקוח שרוצה לקבל הודעות נרשם לנושא מסוים.

פרסם והירשם באמצעות ThingSpeak MQTT

• פרסום לערוצי עדכון ערוצים/"channelID"/publish/"WriteAPIKey"

• פרסום לתחום מסוים

  ערוצים/

  "channelID" /publish /fields /"fieldNumber" /"fieldNumber"

• הירשם לשדה הערוץ

  ערוצים/

  "channelID" /subscribe /"format" /"APIKey"

• הירשם לעדכון הערוץ הפרטי

  ערוצים/

  channelID

  /subscribe/fields/"fieldNumber"/"format"

• הירשם לכל תחומי הערוץ. ערוצים /

  "channelID"/

  הירשם/שדות/

  שדה מספר

  /"apikey"

שלב 6: הדמיה של נתוני החיישן ב- ThingSpeak

שלב 7: הודעת דוא"ל להתראת רטט

אנו משתמשים ביישומוני IFTTT כדי לתת הודעת דוא"ל למשתמש בזמן אמת. למידע נוסף על הגדרת IFTTT תוכל לעבור על הבלוג הזה. אז, יישמנו את זה באמצעות ThingSpeak. אנו שולחים הודעת דוא"ל למשתמש בכל פעם שהשינוי בטמפרטורה מתרחש במכונה. זה יפעיל הודעת דוא"ל "איזה יום יפה". כל יום בסביבות 10:00 בבוקר (IST) נקבל הודעת דוא"ל

שלב 8: קוד כולל

את הקושחה של התקנה זו ניתן למצוא במאגר GitHub זה