Surveillance de condition préventive à l'installation de traitement d'eaux d'égout

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#Industrie (production, processus)

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L'installation de traitement d'eaux d'égout de Stadtwerke Rotenburg A.D. Fulda est conçue pour une charge d'équivalent de population 34.000, et elle couvre réellement environ 20.000 personnes actuellement. Trois pompes d'Archimède sont reliées au bassin secondaire de règlement à la station de pompage de recyclage de cambouis. Elles s'assurent que le cambouis biologique du bassin secondaire de règlement ne coule pas dans Fulda, mais de nouveau dans les bassins d'aération, où les micro-organismes décomposent les polluants organiques particulaires dissous et fins dans les eaux usées résiduaires. « Le cambouis du traitement biologique devrait en aucun cas entrer dans Fulda, parce que les micro-organismes mèneraient aux problèmes écologiques. Nous devons nous assurer que les commandes de pompe dans la station de pompage de recyclage de cambouis fonctionnent toujours parfaitement. En cas d'urgence, nous pouvons nous contenter des pompes submersibles pour maintenir le débit », explique Antonio Genovese, directeur d'installation de traitement des eaux usées résiduaires aux travaux d'eaux d'égout dans Rotenburg.

En raison d'un défaut de conception, chacun des trois pompes a échoué au cours d'une période environ d'une année. La durée de vie maximum d'une boîte de vitesse était environ deux et une moitié d'années. Lorsque l'échec s'est produit, seulement des dommages mécaniques pourraient être trouvés : en raison des dommages de roulement, le bloc de vitesse a été littéralement déchiré et a dû être complètement remplacé - qui était une affaire coûteuse.

Stadtwerke Rotenburg avait fonctionné avec Willich depuis 1992. L'intégrateur de système se fonde sur des solutions d'automation par Mitsubishi Electric. Ceci signifie que de diverses générations des inverseurs de Mitsubishi Electric, des systèmes de contrôle et des modules d'entrée-sortie, comme des unités d'opération, peuvent être trouvées dans Rotenburg. Pour résoudre les problèmes dans la station de pompage de recyclage de cambouis, Willich et Mitsubishi Electric ont proposé au Stadtwerke la solution de surveillance de condition avec la SÈCHE SmartChecks, qu'ils ont prévu pour examiner en service dans le domaine comme projet de référence dans ce contexte. Michael Böttner, un programmeur chez Willich, décrit l'idée : « Par la surveillance avec les sondes de vibration nous obtenons l'information tôt concernant toutes les déviations des valeurs normales qui pourraient mener pour endommager à la machine. La cause exacte peut être déterminée selon le type de déviation, et le problème peut rapidement être visé et corrigé. Ceci signifie qu'un moment et une panne totale à coût élevé peuvent être évités, avec un effet positif sur la sûreté opérationnelle et les frais d'exploitation globaux. »

Quelques semaines ont passé de l'idée originale jusqu'à ce que la surveillance ait été mise en application : la disposition de système a été définie lors d'une réunion sur place, précablé et installée et commissionnée dans un jour. La première pré-alarme est venue après neuf mois. Après des quatre mois plus encore, la boîte de vitesse a échoué complètement. Antonio Genovese explique : « La documentation fait jusqu'ici clairement comment tôt les points d'avertissement d'initiale à une déviation de la normale - qui peut vraisemblablement être corrigée facilement - mais peuvent mener à l'échec total environ trois mois plus tard. Avec l'aide de la surveillance de condition, il est possible de viser le défaut et de le corriger.

Généralement, un contrôleur de MELSEC surveille les parties mécaniques avec la SÈCHE SmartCheck, comme dans le cas de Rotenburg, ou également les composants électriques. Le protocole de transmission SLMP, mis en application particulièrement pour les contrôleurs de Mitsubishi MELSEC de la série de L et de Q, permet la transmission directe des valeurs caractéristiques. Une sonde intelligente de vibration est attachée à chacune des trois commandes de pompe et le système fournit de premières informations sur les changements de vibration qui sont au-dessus des valeurs- seuil définies de la gamme normale. L'élévation de la température liée à ceci si les dommages se produisent est détectée par le senseur par une élévation de différence de la température, et corrobore ainsi le message d'erreur. « Par exemple, si une roue dentée est défectueuse, les vibrations se produisent sur la commande qui sont au commencement imperceptibles aux humains. Avec le temps, d'autres roues dentées deviennent coincées dans une une autre. Ce n'est pas jusque quelques mois à plus tard que des bruits sont aussi bien entendus, et alors c'est seulement une question de quelques semaines jusqu'aux échauffements de moteur et la panne totale se produit finalement dans quelques jours. Ainsi les changements de vibration sont le premier signe qui quelque chose n'est pas exacte, » explique Michael Böttner.

Après installation, le système détermine les valeurs standard dans l'opération normale par l'automatique-accord. Certaines gammes d'alarme sont établies sur cette base selon le type, la force et l'origine des vibrations. Les messages d'avertissement, envoyés par l'intermédiaire du contrôleur à l'unité de centre de commande ou de télémaintenance, différencient en texte clair entre différents types de panne tels que des dommages de roulement, déséquilibre, alignement incorrect d'axe ou manque de lubrifiant. Les déviations sont traduites en codes d'erreur spécifiques, auxquels certaines mesures sont assignées. Antonio Genovese explique : « Le système différencie entre aucune alarme, et l'alarme de pré-alarme et principale, une c.-à-d. légère ou massive déviation des valeurs normales. Alors il est de notre responsabilité comme opérateurs de juger s'il y a un besoin immédiat pour l'action ou si l'entretien dans les 24 heures suivantes suffira. Une lampe de LED directement sur la sonde montre également le statut d'entretien : le vert ne signifie aucune alarme, et la pré-alarme de jaune, qui signifie l'entretien est nécessaire. Le rouge indique qu'une alarme principale et une action immédiate s'appelle pour. » Le microprocesseur intégré dans la SÈCHE SmartCheck crée non seulement les messages d'erreur, mais stocke toutes les valeurs au-dessus du long terme, de sorte qu'elles puissent également être regardées rétrospectivement et évaluées extérieurement par l'intermédiaire du web server intégré par le contrôleur de MELSEC.

La SÈCHE SmartCheck de contrat surveille les vibrations dans la commande de pompe, mais peut également enregistrer d'autres machine et paramètres de processus tels que la température, la vitesse ou la pression, que le contrôleur de MELSEC transmet, dans la corrélation avec la vibration. Ceci signifie que le système de mesure identifie des dommages possibles à la machine sûrement à une partie, en fonction des paramètres. Il contribue à empêcher des temps de panne non planifiés et à arrêter des dommages consécutifs chers. Le contrat, surveillance de système intelligente est facile à utiliser et permet la surveillance en ligne décentralisée permanente en temps réel.

Pour une analyse précise des vibrations, la SÈCHE SmartCheck a besoin des valeurs des inverseurs de fréquence, qui commandent les pompes avec des vitesses variables pour s'ajuster sur le débit approprié. Les inverseurs de fréquence ne sont pas fixés directement aux pompes dans le cas de Rotenburg, cependant, mais sont situés dans un coffret de commutateur environ 50 mètres de parti, et sont commandés par un système de contrôle de MELSEC installé là. « Ce qui maintenant ? » les installateurs demandés. Il n'y avait aucun présent de câble de réseau de fieldbus, mais il y avait un câble de signal inutilisé de sept-noyau. Les experts en matière d'intégration avaient l'habitude ce câble de signal pour relier le contrôleur de MELSEC au système à régulation de processus auquel les trois inverseurs de fréquence sont reliés. Le problème de raccordement a été résolu.

Quand le projet a été mis en application, le transfert de signal au PC au niveau de commande n'a pas prouvé tout à fait sans problème sans connexion réseau existant. Avec le routeur à télécommande spécial 4005CD par l'eWon, cependant, le transfert de l'information a pu bientôt être réalisé. Le point d'accès joint sur le routeur passe toute l'information du système de contrôle au centre de commande par l'intermédiaire d'un raccordement sans fil d'Ethernet.

Pour l'accès externe l'eWon offre la fonction de Talk2M avec un VPN intégré (réseau privé virtuel), par lequel l'intégrateur de système peut configurer et montre le système Q de MELSEC et la SÈCHE SmartChecks. L'information est exportée comme interface de Web dans Internet Explorer. L'intégrateur de système Willich a donc le rapid, accès à distance flexible à tout moment.

Plus d'informations

La station de pompage de prise introduit les eaux usées résiduaires dans le processus de traitement. Des pompes de vis de différentes tailles sont actionnées selon le volume de l'eau dans chaque cas.

Le coffret de commutation installé directement à la station de pompage de retour de boue activée loge un boîtier de commande du système Q de MELSEC et un routeur d'eWon.

Une sonde intelligente de vibration de SmartCheck de SÈCHE est attachée à chacune des trois commandes de pompe dans la station de pompage de retour de boue activée.