Monitoraggio delle vibrazioni in tempo reale

Il modulo ibaInSpectra Expert monitora e analizza le vibrazioni nello spettro di frequenza, generato mediante un'analisi FFT. Può essere utilizzato per un'ampia gamma di applicazioni grazie all'elevato livello di flessibilità e versatilità del modulo.

Modulo versatile per l'analisi individuale delle vibrazioni

Nel modulo esperto, le bande di frequenza da monitorare possono essere definite liberamente, sia staticamente che dinamicamente in funzione di altri misurandi. Per ogni banda di frequenza vengono determinati i seguenti parametri come risultato dell'analisi: Picco, RMS (Root Mean Square), frequenza di picco, fase e fattore di cresta. Sulla base di questi parametri possono essere calcolati valori caratteristici liberamente configurabili. Inoltre, è possibile definire due limiti (allarme, allerta) per i valori caratteristici o i parametri delle singole bande. Oltre ai valori del dominio della frequenza, vengono determinati altri valori nel dominio del tempo del segnale, come il minimo, il massimo, la media, il fattore RMS o il fattore di cresta.

I calcoli per l'analisi possono essere regolati individualmente, salvati come profili e riutilizzati. In particolare, è possibile impostare il tipo di sensore, il tipo di spettro e i parametri di calcolo FFT, come il numero di campioni, la forma della finestra o il fattore di sovrapposizione. Sono disponibili anche diversi metodi di mediazione, come l'opzione di detrending per compensare una lenta deriva del valore misurato.

Analisi dell'ordine e calcolo dell'inviluppo

Nel profilo di calcolo del modulo ibaInSpectra Expert, l'utente può selezionare un segnale di velocità per ricampionare il segnale di ingresso in base alla velocità di rotazione. Questo segnale di velocità può essere un treno di impulsi, un contatore di impulsi o un valore assoluto di velocità. Con il ricampionamento, l'analisi dell'ordine al variare della velocità viene visualizzata in modo molto più completo rispetto al ridimensionamento dell'asse delle ascisse. La particolarità di ibaInSpectra è che filtra gli effetti di aliasing che si verificano durante il ricampionamento, indipendentemente dalla velocità di rotazione.

Inoltre, i segnali possono essere pre-elaborati con il modulo ibaInSpectra Expert. In questo modo, i segnali di vibrazione possono essere filtrati e si possono eseguire precalcoli matematici, ad esempio un calcolo dell'inviluppo con filtri passa-banda liberamente configurabili. I parametri per i profili di calcolo sono elencati nella tabella.

Avviso e allarme

Le soglie di allarme e di allerta possono essere configurate in ogni banda di frequenza definita per garantire un allarme affidabile. Non appena viene superato un valore limite, vengono attivati i segnali binari corrispondenti, che possono essere messi a disposizione di altri sistemi per la segnalazione o per interventi nel controllo di processo tramite le interfacce di uscita di ibaPDA.

Il modulo Auto-Adapting può essere utilizzato per rilevare danni a macchine, riduttori e motori, nonché variazioni qualitative nelle vibrazioni di processo già in una fase iniziale. Il modulo InSpectra ad autoapprendimento offre una protezione ottimale per i sistemi attraverso il monitoraggio automatico in tempo reale utilizzando i valori di riferimento appresi.

Rilevamento precoce dei danni

Il modulo di autoadattamento è in grado di utilizzare una serie di spettri per apprendere l'aspetto dello spettro ideale. Il cosiddetto spettro di riferimento può essere appreso per vari stati del processo, che, ad esempio, si riferiscono a diverse velocità, materiali o aree di carico, ecc. Poiché ibaInSpectra è perfettamente integrato in ibaPDA, è disponibile l'intera connettività di ibaPDA per acquisire tutti i possibili segnali di processo di un sistema e utilizzarli per definire gli stati.

Il confronto con le condizioni ottimali e la quantificazione della deviazione consentono all'utente di rilevare i cambiamenti nel comportamento del processo in una fase particolarmente precoce, prima che si verifichino problemi di qualità. Il modulo di adattamento automatico identifica anche gli intervalli con le maggiori deviazioni.

Apprendimento e monitoraggio

Invece di dover configurare manualmente un'analisi di frequenza per determinati intervalli, il modulo di adattamento automatico prende in considerazione tutti gli intervalli dello spettro. Nel processo, lo spettro può essere suddiviso individualmente in un numero qualsiasi di intervalli. Durante la fase di apprendimento, i valori caratteristici vengono calcolati e appresi in tutti gli intervalli dello spettro e da questi valori viene determinato uno spettro di riferimento. Nella fase di monitoraggio, il modulo Auto-Adapting confronta lo spettro corrente con lo spettro di riferimento. Poiché il modulo Auto-Adapting si basa sul modulo ibaInSpectra Expert, offre le stesse ampie opzioni per la configurazione dei parametri di calcolo della FFT nei profili e nella preelaborazione del segnale.

Le deviazioni consentite possono essere configurate individualmente. Per gli avvisi e gli allarmi, è possibile definire limiti percentuali riferiti a uno spettro di riferimento massimo o medio.

Valori caratteristici convincenti

Il modulo di adattamento automatico calcola valori caratteristici significativi per ogni stato:

• Delta assoluto: Differenza totale tra lo spettro effettivo e i valori di soglia dello spettro di riferimento.
• Delta relativo: La differenza percentuale relativa tra lo spettro effettivo e i valori di soglia dello spettro di riferimento.
• Frequenza centrale, differenza relativa e valore di picco per gli intervalli in cui si verificano le maggiori differenze tra lo spettro effettivo e quello di riferimento.

Il modulo ibaInSpectra Orbit monitora, tra l'altro, il movimento dell'albero nei cuscinetti a strisciamento, consentendo un monitoraggio e una valutazione affidabili delle condizioni della macchina. Per un calcolo stabile dei parametri, anche a velocità diverse, i segnali di ingresso vengono campionati in base alla velocità.

Calcolo dei valori caratteristici in funzione della velocità

Ciò garantisce non solo risultati affidabili per tutte le condizioni, ma consente anche di calcolare la media dell'orbita su più giri. È possibile calcolare un valore medio (lineare) o valutare i valori massimi dell'angolo di rotazione corrispondente (peak hold).

I valori caratteristici più importanti calcolati dal modulo ibaInSpectra Orbit sono: Orbit counter (numero di orbite calcolate), X/Y (posizione attuale dell'albero), Centerline X/Y (posizione del centro dell'albero), Peak to peak max(S(p-p)max, distanza massima tra due punti dell'orbita), Angolo da picco a picco max (angolo di S(p-p)max), Angolo dell'albero da picco a picco max (angolo di rotazione dell'albero in cui si verifica S(p-p)max rispetto al riferimento di fase), Eccentricità (eccentricità dell'albero), Distanza dal gioco (distanza minima dell'albero dal cerchio di gioco (guscio del cuscinetto))

Migliore comprensione grazie a una visualizzazione flessibile

La vista orbita offre diverse possibilità di regolare la visualizzazione del movimento dell'albero in modo individuale. In questo modo è possibile visualizzare il movimento dell'albero, compreso il riferimento di fase. Inoltre, è possibile visualizzare la storia del movimento del centro dell'albero su un periodo di tempo. Un'altra possibilità è quella di visualizzare, ad esempio, diversi livelli di accelerazione durante l'avvio della macchina. Per migliorare la comprensione del movimento, è possibile visualizzare il diametro del gioco, la direzione di rotazione, le posizioni dei sensori e la posizione del riferimento di fase.

Analisi dettagliata offline con funzione di riproduzione

Per un'analisi dettagliata offline, i dati registrati possono essere aperti insieme ai profili di calcolo in ibaAnalyzer-InSpectra. I movimenti dell'albero possono essere analizzati successivamente e possono essere confrontati con altri dati di processo per riconoscere le correlazioni. Inoltre, grazie alla funzione di riproduzione, è possibile riprodurre il comportamento in determinati momenti.

Il modulo ONNX può essere utilizzato per applicare i modelli AI in ibaInSpectra. Ciò consente una facile implementazione dei modelli ONNX in ibaPDA e il monitoraggio in tempo reale di tutti i dati di misura.