Control de vibraciones en tiempo real

El módulo ibaInSpectra Expert supervisa y analiza las vibraciones en el espectro de frecuencias, generado mediante un análisis FFT. Se puede utilizar para una amplia gama de aplicaciones gracias al alto nivel de flexibilidad y versatilidad del módulo.

Módulo versátil para el análisis individual de vibraciones

En el módulo experto se pueden definir libremente las bandas de frecuencia que se van a supervisar, tanto de forma estática como dinámica en función de otros mensurandos. Como resultado del análisis, se determinan los siguientes parámetros para cada banda de frecuencia: Pico, RMS (Root Mean Square), Frecuencia de pico, Fase y Factor de cresta. A partir de estos parámetros pueden calcularse valores característicos libremente configurables. Además, es posible definir dos límites (alerta, alarma) para valores característicos o parámetros de banda individuales. Además de los valores del dominio de la frecuencia, se determinan valores adicionales en el dominio del tiempo de la señal, como mínimo, máximo, promedio, RMS o factor de cresta.

Los cálculos para el análisis pueden ajustarse individualmente, guardarse como perfiles y reutilizarse. En particular, se pueden ajustar el tipo de sensor, el tipo de espectro y los parámetros de cálculo de la FFT, como el número de muestras, la forma de la ventana o el factor de solapamiento. También se dispone de diferentes métodos de promediado, como la opción de detrending para compensar una deriva lenta del valor medido.

Análisis de órdenes y cálculo de envolventes

En el perfil de cálculo del módulo ibaInSpectra Expert, el usuario puede seleccionar una señal de velocidad para remuestrear la señal de entrada en función de la velocidad de rotación. Esta señal de velocidad puede ser un tren de impulsos, un contador de impulsos o un valor de velocidad absoluto. Con el remuestreo, el análisis de orden para velocidades cambiantes se muestra de una forma mucho más completa que con el reescalado del eje x. Lo que hace único a ibaInSpectra es que filtra los efectos de aliasing que se producen durante el remuestreo, independientemente de la velocidad de rotación.

Además, las señales pueden preprocesarse con el módulo ibaInSpectra Expert. Así, se pueden filtrar las señales de vibración y realizar precálculos matemáticos, por ejemplo, un cálculo de envolvente con filtros paso banda de libre configuración. Los parámetros de los perfiles de cálculo se indican en la tabla.

Alerta y alarma

Los umbrales de alerta y alarma pueden configurarse en cada banda de frecuencia definida para garantizar una alarma fiable. En cuanto se supera un valor límite, se activan las señales binarias correspondientes. Estas señales también pueden ponerse a disposición de otros sistemas para señalización o para intervenciones en el control de procesos a través de las interfaces de salida de ibaPDA.

El módulo de autoadaptación puede utilizarse para detectar daños en máquinas, cajas de engranajes y motores, así como cambios relacionados con la calidad en las vibraciones del proceso ya en una fase muy temprana. El módulo de autoaprendizaje InSpectra ofrece una protección óptima de los sistemas mediante la supervisión automática en tiempo real utilizando valores de referencia aprendidos.

Detección precoz de daños

El módulo de autoadaptación es capaz de utilizar una serie de espectros para aprender cómo debería ser el espectro ideal. El llamado espectro de referencia puede ser aprendido para varios estados de proceso, los cuales, por ejemplo, se relacionan con diferentes velocidades, materiales o áreas de carga, etc. Dado que ibaInSpectra está perfectamente integrado en ibaPDA, toda la conectividad de ibaPDA está disponible para adquirir todas las señales de proceso posibles en un sistema y ser utilizadas para definir los estados.

La comparación con el buen estado y la cuantificación de la desviación permiten al usuario detectar cambios en el comportamiento del proceso en una fase especialmente temprana, antes de que se produzcan problemas de calidad. El módulo de adaptación automática también identifica los rangos con las mayores desviaciones.

Aprendizaje y supervisión

En lugar de tener que configurar manualmente un análisis de frecuencias para determinados rangos, en el módulo de autoadaptación se tienen en cuenta todos los rangos del espectro. En el proceso, el espectro puede dividirse individualmente en cualquier número de rangos. Durante la fase de aprendizaje, se calculan y aprenden los valores característicos de todos los rangos del espectro y se determina un espectro de referencia a partir de estos valores. En la fase de control, el módulo de adaptación automática compara el espectro actual con el espectro de referencia. Dado que el módulo Auto-Adapting se basa en el módulo ibaInSpectra Expert, ofrece las mismas amplias opciones para configurar los parámetros de cálculo de la FFT en los perfiles y el preprocesamiento de la señal.

Las desviaciones permitidas pueden configurarse individualmente. Para alertas y alarmas, se pueden definir límites porcentuales que se refieren a un espectro de referencia máximo o medio.

Valores característicos convincentes

El módulo de autoadaptación calcula valores característicos convincentes para cada estado:

• Delta absoluto: Diferencia total entre el espectro real y los valores umbral del espectro de referencia.
• Delta relativo: Diferencia porcentual relativa entre el espectro real y los valores umbral del espectro de referencia.
• Frecuencia central, diferencia relativa y valor de pico para los rangos en los que se producen las mayores diferencias entre el espectro real y el de referencia.

El módulo ibaInSpectra Orbit supervisa, entre otras cosas, el movimiento del eje en cojinetes lisos, lo que permite supervisar y evaluar de forma fiable el estado de la máquina. Para un cálculo estable de los parámetros, incluso a diferentes velocidades, las señales de entrada se muestrean en función de la velocidad.

Cálculo de valores característicos dependientes de la velocidad

Esto no sólo garantiza resultados fiables para todas las condiciones, sino que también permite calcular el promedio de la órbita a lo largo de varias revoluciones. Puede calcularse un valor medio (lineal) o evaluarse los valores máximos del ángulo de rotación correspondiente (retención de picos).

Los valores característicos más importantes calculados por el módulo Orbit de ibaInSpectra son Contador de órbitas (número de órbitas calculadas), X/Y (posición actual del eje), Línea central X/Y (posición del centro del eje), Pico a pico máx.(S(p-p)max, distancia máxima entre dos puntos de la órbita), Ángulo de pico a pico máximo (ángulo de S(p-p)max), Ángulo de eje de pico a pico máximo (ángulo de rotación del eje en el que se produce S(p-p)max con respecto a la referencia de fase), Excentricidad (excentricidad del eje), Distancia a la holgura (distancia mínima del eje al círculo de holgura (semicojinete)).

Mejor comprensión gracias a una visualización flexible

La vista orbital ofrece varias posibilidades para ajustar individualmente la visualización del movimiento del eje. Así, el movimiento del eje puede visualizarse incluyendo la referencia de fase. Además, puede visualizarse el historial de movimiento del centro del eje a lo largo de un periodo de tiempo. Otra opción es, por ejemplo, mostrar diferentes niveles de aceleración durante el arranque de la máquina. Para mejorar la comprensión del movimiento, se puede visualizar el diámetro de holgura, la dirección de rotación, las posiciones de los sensores y la posición de la referencia de fase.

Análisis detallado fuera de línea con función de reproducción

Para un análisis detallado fuera de línea, los datos registrados pueden abrirse junto con los perfiles de cálculo en ibaAnalyzer-InSpectra. Los movimientos del eje pueden analizarse posteriormente y compararse con otros datos del proceso para reconocer correlaciones. Además, el comportamiento puede reproducirse en determinados momentos, utilizando la función de reproducción.

El módulo ONNX puede utilizarse para aplicar modelos de IA en ibaInSpectra. Esto permite desplegar fácilmente modelos ONNX en ibaPDA y monitorizar en directo cualquier dato de medición.