무선 기술로 상태 모니터링에 혁명을 일으키다

상태 모니터링 기술은 전체 생산성을 높이기 위해 계획되지 않은 가동 중지 시간을 방지함으로써 유지 관리 및 생산을 최적화하기 위해 업계에서 수년 동안 사용되어 왔습니다. 사용되는 주요 매개변수는 회전 기계의 상태 및 진단 값과 직접적인 관련이 있기 때문에 진동입니다.

데이터 수집에 사용되는 도구는 일반적으로 수동/워크어라운드 프로그램을 위한 휴대용 데이터 수집기이거나 데이터를 자동으로 수집 및 저장하는 영구적으로 설치된 온라인 시스템입니다. 후자의 사용은 특히 생산에 중요한 기계에서 잘 확립되어 있습니다. 그러나 다음을 포함하여 광범위한 채택을 가로막는 많은 장벽이 있습니다.

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특히 위험한 지역에서 높은 설치 비용

특정 BOP(Balance-of-plant) 기계의 영구 시스템에 대한 정당성이 충분하지 않습니다. 그리고,

고정 케이블 연결이 불가능한 기계의 이동/이동

무선 기술의 장점
SKF는 이러한 장벽을 극복하고 문제 해결 및 원격 모니터링을 위한 임시 설치와 같이 과거에 비실용적이었던 애플리케이션을 용이하게 하기 위해 무선 기술을 활용했습니다.

무선 기술은 통신을 위한 배선의 필요성을 없애고 센서 케이블 길이를 획기적으로 줄여줍니다. 장점으로는 설치 비용 절감, 이동성/휴대성, 무선 작동, 편의성 및 안정성이 있습니다.

무선 진동 모니터링의 과제
진동 모니터링은 무선 장치, 네트워크 및 관련 구성 요소에 대한 고유한 요구 사항을 제시합니다. 무선 링크를 통해 전송해야 하는 데이터의 양이 상대적으로 많기 때문에 높은 대역폭이 필요합니다. 또한 우수한 다이내믹 레인지, 낮은 노이즈 수준, 높은 수준의 처리 기능, 적시에 데이터를 캡처하는 능력도 핵심 요구 사항입니다. 온보드 전원을 제공해야 하는 배터리 구동 장치는 긴 서비스 수명에 대한 고객의 요구를 충족해야 합니다. 장치와 센서는 물론 무선 네트워크 구성 요소도 물 노출, 고온, 전기 간섭, 위험 지역 분류, 장애물, 물리적 위치 및 거리와 같은 산업 환경에서 흔히 볼 수 있는 조건에 대처해야 합니다. 무선 보안은 필수입니다.

무선 기술의 현황
사용 가능한 무선 기술이 많이 있습니다. 현재 상태 모니터링 애플리케이션에 가장 적합한 것은 802.11 b/g(종종 Wi-Fi라고 함)입니다. 이것은 랩톱 컴퓨터 및 무선 사무실 LAN에 사용되는 것과 동일한 기술입니다. 또한 모니터링 및 특정 특정 자동화 기능을 위한 산업용 애플리케이션에서 사용이 증가하고 있습니다. 상태 모니터링(예:고대역폭)의 기술적 요구 사항을 충족할 수 있으며 인프라 선택으로 네트워크 보안, IT 부서에서 잘 이해하는 표준 구현, 다중 사용 및 비용 효율성 측면에서 여러 이점을 제공합니다. 전력 소비는 보통이며 일반적인 상태 모니터링 구현에서 배터리는 1~2년 동안 지속될 수 있습니다.

SKF 솔루션
SKF 무선 모니터링 시스템은 독립형이며 배터리로 구동되며 Wi-Fi 기술을 활용합니다. 4개의 진동 채널과 4개의 프로세스 입력(4-20mA) 및 1개의 회전 속도계 입력을 모니터링할 수 있습니다. 무선 시스템은 일반적으로 고정된 시간 간격을 기반으로 깨어나 측정을 수행하도록 프로그래밍되거나 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러 또는 PLC의 요청에 따라 외부에서 활성화될 수 있습니다. 시스템은 온도 출력이 있는 가속도계를 포함하여 표준 가속도계를 사용합니다. 표준 진동 측정과 SKF 가속 엔벨로프를 수행하고 진단을 위해 동적 데이터(FFT 및/또는 시간)를 저장합니다. 무선 시스템의 데이터만 다른 SKF 휴대용 또는 온라인 감시 장치의 데이터와 함께 SKF @ptitude 소프트웨어에 저장 및 분석됩니다.

사례 연구:치명적인 베어링 고장 방지
SKF 무선 시스템은 치명적인 베어링 고장을 성공적으로 방지하기 위해 사용한 제지 공장 고객에게 매우 적합했습니다. 이전 경험에서 유사한 실패 비용은 수십만 달러로 추산되었습니다. 휴대용 분석기를 사용하여 일상적인 점검을 하는 동안 고객은 제지기 프레스 섹션에서 3중 링 베어링의 내부 링 레이스웨이에서 시작하여 손상을 발견했습니다. 계획된 중지는 2주 후에 발생했지만 베어링이 그때까지 지속될 수 있는지 여부는 불확실했습니다. 무선 모니터링 시스템이 설치되어(그림 2) 24시간 모니터링을 제공하고 장비 운영자에게 데이터를 표시합니다. 무선 시스템의 주요 장점은 설치의 용이성과 속도, 자동화된 데이터 수집 및 표시였습니다.

데이터 디스플레이를 통해 작업자는 매시간 베어링의 열화를 모니터링할 수 있습니다. 결과 데이터(그림 3)에 따르면 베어링 상태가 심각하여 예정된 정지를 기다리지 않고 가능한 한 빨리 롤을 교체하기로 결정했습니다. 후속 검사에서 베어링이 너무 심하게 손상되어 예정된 정지까지 지속되지 않았음을 확인했습니다(그림 4). 따라서 가동 중지 시간이 연장되는 것을 방지할 뿐만 아니라 롤 쉘과 유압 빔의 심각한 손상도 방지했습니다.

사례 연구:고유한 문제에 대한 혁신적인 솔루션
주요 소매 유통 센터의 핵심 장비 중 하나는 스태커 크레인입니다. 기본적으로 트랙에서 작동하는 로봇 크레인인 이 기계는 대용량/고효율 저장 위치 안팎의 재고를 자동으로 처리합니다. 고객이 직면한 문제 중 하나는 스태커 크레인 트랙(그림 5)의 열화였습니다. 작동 중 때때로 들리는 큰 소음이 이를 입증합니다. 전체 어셈블리가 트랙을 따라 이동하여 고정 케이블링이 불가능했기 때문에 SKF 무선 모니터링 시스템을 설치하여 마모된 트랙의 특정 위치를 식별했습니다. 이를 위해 크레인이 트랙의 길이를 횡단할 때 진동 데이터를 수집하도록 시스템이 설정되었습니다. 시간 신호의 결과적인 스파이크(그림 6)는 관심 영역을 정확히 찾아내기 위해 트랙에서 크레인의 위치와 상관 관계가 있었습니다.

테스트 결과, 트랙 전체를 교체하는 대안 대신 마모된 부분을 수리했습니다. 후속 테스트를 통해 수리가 성공적인 것으로 확인되었습니다.

결론
WiFi/802.11 b/g는 기술적 측면과 비용 측면 모두에서 실용적인 솔루션이며 그 사용이 빠르게 확장될 것으로 예상됩니다. 무선 기술은 상태 모니터링 시스템에서 비용, 실용성 및 이동성과 같은 구현 장벽을 극복하는 중요한 조력자입니다. SKF는 혁신적이고 신뢰할 수 있으며 신규 및 기존 애플리케이션에서 고객에게 혜택을 주는 무선 모니터링 기술의 최전선에 계속 있을 것입니다.

위험 지역에서 사용할 수 있도록 확장된 무선 기능

소형 8채널 현장 장착 모니터링 장치인 SKF Multilog WMx는 위험한 위치에서 가속도, 속도, 온도 및 베어링 상태 데이터를 쉽고 안전하고 정확하게 수집합니다.

이 최신 모델은 ATEX 2/IEC Zone 2 인증을 받았으므로 인증되지 않은 시스템이 허용되지 않는 탄화수소 처리 산업의 대부분의 영역에서 사용할 수 있습니다. 배터리로 전원을 공급할 수 있는 이 장치는 표준 위험 지역 인증 센서와 호환됩니다. 또한 Multilog WMx는 보안 강화를 위해 WEP, WPA 또는 WPA2 암호화를 지원합니다.

위험 지역, 문제 해결 및 원격 모니터링의 준 임계/공장 균형 기계에 탁월한 WMx는 구현 시간을 단축하고 값비싼 케이블링의 필요성을 줄임으로써 비용 효율적인 선택이 될 수 있습니다.

랩톱 사용자가 인터넷 서핑을 할 수 있도록 하는 무선 기술로 전환하여 SKF는 상태 모니터링 시스템에 사용할 강력한 새 도구를 만들었습니다. Wi-Fi 지원 모니터링 시스템을 통해 SKF는 실용적이고 비용 효율적이며 이동성이 뛰어난 시스템을 만들어 상태 모니터링의 광범위한 사용에 대한 장벽을 제거하는 데 도움을 주었습니다.