Ako predpovedať výkon valcov? Prediktívna údržba založená na vibračných signáloch

Ako hlavný ovládač systémov priemyselnej automatizácie, spoľahlivosť valcov priamo ovplyvňuje efektívnosť výroby. Podľa štatistík 35% pneumatický systém Poruchy sú spôsobené opotrebením valca a náhle zlyhania môžu spôsobiť stratu výrobných línií až do desiatok tisíc juanov za hodinu. Tradičná pravidelná údržba má riziko nadmernej údržby alebo zmeškaných inšpekcií, zatiaľ čo prediktívna údržba založená na vibračných signáloch môže presne zachytiť skoré príznaky opotrebenia a dosiahnuť včasný zásah porúch.

1. Mechanizmus výroby vibrácií valca

Typické zdroje vibrácií

Opotrebovanie piestového tesnenia: Poškodenie tesniacich krúžkov spôsobuje únik stlačeného vzduchu, čo spôsobuje nestabilný pohyb piestov (frekvencia: 10-100 Hz)

VÝSTRAHA PRÍRUČKA: Prekrytovanie zodpovedajúcej tolerancie spôsobuje, že sa piestová tyčinka otáča (charakteristická frekvencia: 50-300 Hz)

Zlyhanie ventilového ventilu: Zlý výfuk spôsobuje vysokofrekvenčné výkyvy tlaku (frekvenčný pás: 500-2 000 Hz)

Charakteristické parametre vibračného signálu

2. Tri základné metódy diagnostiky vibrácií

Metóda 1: Metóda analýzy funkcií časovej domény

Použiteľný scenár: Rýchle skríning skorých abnormalít

Kľúčové ukazovatele:

Hodnota RMS (priemerná štvorcová hodnota): 20% nad základnou hodnotou je včasné varovanie

Vrcholový faktor (CF):> 3,5 označuje opotrebovanie nárazu

Kroky prevádzky:

Nainštalujte trojosový snímač zrýchlenia v strede zdvihu valca

Zhromažďujte údaje o vibráciách pre 10 pracovných cyklov

Vypočítajte Z-skóre CF a RMS (alarm, ak sa odchyľuje od základnej línie podľa 3σ)

Metóda 2: Technológia demodulácie obálky frekvenčnej domény

Použiteľný scenár: Presne vyhľadajte chybné komponenty

Technický princíp: Extrahujte modulačný signál prostredníctvom Hilbertovej transformácie a oddeľte charakteristickú frekvenciu ložiska/tesnenia

Diagnostický proces:

Frekvencia odberu vzoriek je nastavená na 5 kHz

Analýza spektra obalu sa vykonáva na frekvenčnom pásme 200-800 Hz

Identifikujte charakteristické frekvencie:

Rýchlosť piestovej tyče × Počet guličiek (porucha ložiska)

Frekvencia tesnenia trecieho páru (opotrebovanie tesnenia)

Namerané údaje: Valec obalov na balenie má bočné pásmo pri 125 Hz, ktorý je diagnostikovaný ako opotrebovanie vodiaceho rukávu (vibrácie sa po oprave znížia o 62%).

Metóda 3: Inteligentná diagnostika strojového učenia

Použiteľný scenár: Monitorovanie viacerých klastrov

Architektúra modelu:

Vstupná vrstva: 1S Vibrácia segmentu (vrátane funkcií frekvenčnej domény časovej domény)

Skrytá vrstva: 3-vrstvová sieť LSTM (128 pamäťových jednotiek)

Výstupná vrstva: Klasifikácia typu poruchy (presnosť> 92%)

Implementačná cesta:

Zbierajte historické údaje (každá 500 skupín normálneho/opotrebenia)

Vylepšenie údajov (na zlepšenie generalizácie pridajte gaussovský šum)

Nasadenie hrandového výpočtového modulu

3. Sprievodca konštrukciou diagnostického systému

Odporúčania na výber hardvéru