La technologie sans fil révolutionne la surveillance conditionnelle

La technologie de maintenance conditionnelle est utilisée par l'industrie depuis de nombreuses années pour optimiser la maintenance et la production, en évitant les temps d'arrêt imprévus pour augmenter la productivité globale. Le paramètre principal utilisé est la vibration, de par son rapport direct avec l'état des machines tournantes et sa valeur diagnostique.

Les instruments utilisés pour la collecte de données sont généralement soit des collecteurs de données portables pour les programmes manuels/de visite, soit des systèmes en ligne installés en permanence qui collectent et stockent automatiquement les données. L'utilisation de ces derniers est bien établie, notamment dans les machines critiques pour la production. Cependant, il reste un certain nombre d'obstacles à une adoption plus large, notamment :

coût d'installation élevé, en particulier dans les zones dangereuses ;
justification insuffisante d'un système permanent sur certaines machines d'équilibre de l'usine ; et,
engins de déplacement/de déplacement où le câblage fixe n'est pas possible.

Avantages de la technologie sans fil
SKF a utilisé la technologie sans fil pour surmonter ces obstacles et faciliter les applications qui étaient auparavant peu pratiques, telles que les installations temporaires pour le dépannage et la surveillance à distance.

La technologie sans fil élimine le besoin de câblage pour les communications et réduit également considérablement la longueur des câbles des capteurs. Les avantages comprennent des coûts d'installation réduits, la mobilité/portabilité, un fonctionnement sans connexion, la commodité et la fiabilité.

Défis de la surveillance des vibrations sans fil
La surveillance des vibrations présente des exigences uniques sur les appareils sans fil, les réseaux et les composants associés. Une bande passante élevée est nécessaire, en raison des quantités relativement importantes de données qui doivent être envoyées sur la liaison sans fil. En outre, une bonne plage dynamique, de faibles niveaux de bruit et des capacités de traitement de niveau supérieur, ainsi que la capacité de capturer des données au bon moment sont également des exigences clés. Les appareils alimentés par batterie qui sont nécessaires pour fournir une alimentation à bord doivent satisfaire les demandes des clients pour une longue durée de vie. Les appareils et capteurs, ainsi que les composants du réseau sans fil, doivent également faire face aux conditions couramment rencontrées dans l'environnement industriel, telles que l'exposition à l'eau, les températures élevées, les interférences électriques, les classifications des zones dangereuses, les obstacles, l'emplacement physique et la distance. La sécurité sans fil est indispensable.

État actuel de la technologie sans fil
Il existe un certain nombre de technologies sans fil disponibles. À l'heure actuelle, celui qui convient le mieux aux applications de surveillance conditionnelle est le 802.11 b/g (souvent appelé Wi-Fi). Il s'agit de la même technologie que celle utilisée pour les ordinateurs portables et les réseaux locaux sans fil. Il a également trouvé une utilisation accrue dans les applications industrielles pour la surveillance et certaines fonctions d'automatisation spécifiques. Il est capable de répondre aux besoins techniques de maintenance conditionnelle (par exemple, bande passante élevée) et, en tant que choix d'infrastructure, offre plusieurs avantages en termes de sécurité du réseau, de mise en œuvre standard bien comprise par les services informatiques, de multi-usage et de rentabilité. La consommation d'énergie est modérée, et dans les implémentations typiques de maintenance conditionnelle, les batteries peuvent durer un à deux ans.

Solution SKF
Le système de surveillance sans fil SKF est autonome et alimenté par batterie et utilise la technologie Wi-Fi. Il peut surveiller quatre canaux de vibration et quatre entrées de processus (4-20 mA) plus une entrée de tachymètre. Le système sans fil est généralement programmé pour se réveiller et prendre des mesures sur la base d'un intervalle de temps fixe, ou il peut être activé de manière externe à la demande par un contrôleur logique programmable ou un API. Le système utilise des accéléromètres standard, y compris ceux qui ont également une sortie de température. Il effectue des mesures de vibration standard ainsi qu'une enveloppe d'accélération SKF et stocke des données dynamiques (FFT et/ou temps) pour les diagnostics. Les données du système sans fil seul sont stockées et analysées dans le logiciel SKF @ptitude, ainsi que les données d'autres appareils de surveillance portables ou en ligne SKF.

Étude de cas :éviter les défaillances catastrophiques des roulements
Le système sans fil SKF convenait parfaitement à un client d'une papeterie qui l'a utilisé pour éviter avec succès une défaillance catastrophique des roulements. D'après l'expérience précédente, le coût de pannes similaires a été estimé à plusieurs centaines de milliers de dollars. Lors de contrôles de routine à l'aide d'analyseurs portatifs, le client a constaté des dommages commençant sur le chemin de roulement de la bague intérieure intérieure d'un roulement à trois bagues dans la section presse de la machine à papier. Un arrêt prévu devait avoir lieu dans quelques semaines, mais il n'était pas certain que le roulement puisse durer jusque-là. Un système de surveillance sans fil a été installé (Figure 2) pour fournir une surveillance 24 heures sur 24 et afficher les données aux opérateurs de machine. Les principaux avantages du système sans fil étaient la facilité et la vitesse d'installation ainsi que la collecte et l'affichage automatisés des données.

L'affichage des données a permis aux opérateurs de surveiller la détérioration du roulement toutes les heures. Les données résultantes (Figure 3) ont montré que l'état du roulement était grave, ce qui a incité à décider de ne pas attendre l'arrêt prévu mais plutôt de remplacer le rouleau dès que possible. Un examen ultérieur a confirmé que le roulement était si gravement endommagé qu'il n'aurait pas duré jusqu'à l'arrêt prévu (figure 4). Ainsi, en plus d'éviter des temps d'arrêt prolongés, de graves dommages à la coque du rouleau et au faisceau hydraulique ont également été évités.

Étude de cas :solution innovante à un problème unique
Dans un grand centre de distribution au détail, l'un des éléments clés de l'équipement est un transstockeur. Cette machine, essentiellement une grue robotique fonctionnant sur chenilles, gère automatiquement les stocks entrant et sortant des emplacements de stockage à haute capacité/haute efficacité. L'un des problèmes rencontrés par le client était la détérioration des voies du transstockeur (Figure 5), comme en témoignent les bruits forts parfois entendus lors de l'exploitation. Étant donné que l'ensemble de l'ensemble s'est déplacé sur les voies, rendant impossible le câblage fixe, le système de surveillance sans fil SKF a été installé pour identifier les emplacements spécifiques sur la voie qui étaient usés. Pour ce faire, le système a été mis en place pour collecter des données de vibration pendant que la grue traversait la longueur de la voie. Les pointes résultantes dans le signal horaire (Figure 6) ont été corrélées avec la position de la grue sur la voie pour identifier les zones de préoccupation.

À la suite des tests, les sections usées ont été réparées au lieu de l'alternative - le remplacement total des pistes. Les tests de suivi ont confirmé que les réparations avaient réussi.

Conclusion
Le WiFi/802.11 b/g est une solution pratique d'un point de vue technique et économique, et son utilisation devrait se développer rapidement. La technologie sans fil est un outil important dans les systèmes de surveillance de l'état, surmontant les obstacles à la mise en œuvre tels que le coût, la praticité et la mobilité. SKF continuera d'être à la pointe des technologies de surveillance sans fil qui sont innovantes et fiables et qui profitent aux clients dans les applications nouvelles et traditionnelles.

Capacités sans fil étendues pour une utilisation dans les zones dangereuses

SKF Multilog WMx, un dispositif de surveillance compact à huit canaux monté sur le terrain, collecte des données d'accélération, de vitesse, de température et de condition de roulement dans des emplacements dangereux avec facilité, sécurité et précision.

Ce nouveau modèle est certifié ATEX 2/IEC Zone 2, ce qui lui permet d'être utilisé dans la plupart des domaines des industries de traitement des hydrocarbures où les systèmes non certifiés ne sont pas autorisés. L'appareil, qui peut être alimenté par piles, est compatible avec les capteurs standard certifiés pour zones dangereuses. De plus, le Multilog WMx prend en charge le cryptage WEP, WPA ou WPA2 pour une sécurité accrue.

Exceptionnel pour les machines semi-critiques/équilibrées dans les zones dangereuses, le dépannage et la surveillance à distance, le WMx peut être un choix rentable, en accélérant le temps de mise en œuvre et en réduisant le besoin de câblage coûteux.

En se tournant vers la technologie sans fil qui permet aux utilisateurs d'ordinateurs portables de surfer sur Internet, SKF a créé un nouvel outil puissant à utiliser dans les systèmes de maintenance conditionnelle. Avec les systèmes de surveillance compatibles Wi-Fi, SKF a contribué à éliminer les obstacles à une utilisation plus large de la surveillance de l'état en créant un système pratique, rentable et hautement mobile.