Print

NI LabVIEW a CompactRIO řídí chod elektráren

-- 21.12.11

Zadání

Vývoj ekonomicky výhodného a spolehlivého systému pro monitorování strojů v elektrárnách v Chorvatsku

Řešení

Pomocí monitorovacího softwaru Computerized Diagnostic Systém (CoDiS) od společnosti VESKI a produktů LabVIEW a CompactRIO společnosti National Instruments vytvořit systém pro nepřetržité monitorování vibrací s přenosem informací po LAN „Nepřetržité monitorování vibrací a dalších jevů je důležité z hlediska předvídání mechanického chování a spolehlivosti. Obvykle vyžaduje sběr dat 24 hodin denně a on-line analýzu databáze.

VESKI je chorvatská poradenská firma zaměřená na analýzu a diagnostiku vibrací. Firma vsadila na NI Lab- VIEW a NI CompactRIO jakožto na jádro svého monitorovacího softwaru CoDiS.“ Mechanické vibrace mohou poškodit rotační mechanické komponenty a výrazně snižují spolehlivost a životnost stroje. Když jsme dostali přidělenu zakázku na vývoj softwarového řešení, které by pomohlo 11 chorvatským elektrárnám snížit náklady na údržbu a opravy generátorů, zvolili jsme LabVIEW a CompactRIO pro vytvoření flexibilního monitorovacího systému.

Monitorování a diagnostika strojů

Využití on-line monitorovacích systémů je zvlášť vhodné v elektrárnách, kde se tyto systémy používají k předvídání poruch a odhalování nepravidelností v chodu systému. Systémy mohou být také používány k plánování rutinní údržby a tím k předcházení dlouhodobým a nákladným odstávkám provozu. Monitorovací systém CoDiS jsme nainstalovali na více než 30 elektrických generátorech napříč Chorvatskem a Slovinskem a také v elektrárně Lagarfoss na Islandu. Moderní průmyslové monitorovací systémy obvykle sledují vibrace, teplotu, tlak a průtok, zatímco souběžně probíhá přesná analýza naměřených dat a ukládání do databáze. 

Vytvořili jsme systém CoDiS pro monitorování vibrací rotorů, statoru a základní dynamiky, vlastností vzduchové mezery, účinnosti, kvality elektrické energie a hydraulických veličin velkých rotačních strojů. Monitorovací systém CoDiS je modulární a flexibilní. Může být navržen a upraven podle potřeb zákazníka. Celá aplikace je založena na LabVIEW a obsahuje funkce pro analýzu a práci s databází, pro on-line monitorování a sběr dat podle potřeb zákazníka. Systém je založen na platformě CompactRIO pro souběžné diagnostické funkce a ochranu.

Systém CoDiS sestává ze čtyř částí (viz tabulka č. 1):

• CoDiS-DM (permanent Diagnostic Monitoring system – systém pro trvalý diagnostický monitoring)

• CoDiS-TR (Transient Recorder – záznamník přechodových dějů)

• CoDiS-RT (conventional Real-Time monitoring for signaling and protection systems – obecný monitoring v reálném čase pro signalizační a ochranné systémy)

• CoDiS-RM (permanent diagnostic Rotor Monitoring – trvalý diagnostický monitoring rotoru)

                

Konfigurace systému

S platformou CompactRIO a FieldPoint od společnosti National Instruments jsme byli schopni vytvořit vysoce konfigurovatelný systém při dosažení vysokého výkonu a spolehlivosti. Platforma CompactRIO je založena na nekonfigurovatelných vstupech a výstupech řízených (Reconfigurable I/O – RIO) FPGA polem a funguje souběžně jako jednotka pro monitorování stavu a ochranu.

Monitorovací systém CoDiS se skládá z:

• měřicích komponent, které zahrnují veškeré senzory a hardware pro sběr dat

• komponenty pro úpravu signálu

• jednotky CompactRIO sloužící pro zpracovávání spolu s místní ovládací PDA jednotkou používanou pro sběr a analýzu dat

• centrálního počítače s databází a procedury pro analýzu s možností vzdáleného přístupu přes LAN Systém také umožňuje komunikaci se SCADA systémy  za pomoci analogového nebo fieldbus výstupu. CoDiS zahrnuje trvalé sledování a diagnostiku:

• relativních vibrací hřídele

• absolutních vibrací uložení

• axiální pozice rotoru

• minimálních hodnot vzduchové mezery

• magnetického toku rotorového pólu

• elektrických parametrů (proud a napětí)

• symetrie fází, zátěžného úhlu

• celkového harmonického zkreslení (THD)

• statických a kvazi statických parametrů

• teplot a procesních parametrů

• hydraulických parametrů (účinnost, η)

• aktivního a reaktivního výkonu

Jednotka pro monitorování parametrů a ochranu nainstalovaná ve vysokotlakých pumpách – Lagarfoss Island.

Systém CompactRIO je používán k monitorování relativních vibrací hřídele a rotační rychlosti. Současně hlídá překročení povolené rychlosti. Systém monitoruje dva hydrogenerátory, přičemž každý z generátorů používá CompactRIO jako procesní jednotku. Každá monitorovací souprava obsahuje:

• šest senzorů posunu používaných pro měření relativní vibrace hřídele

• dva senzory posunu používané pro měření rotační rychlosti

• jeden modul NI 9201 pro sběr dat

• dva analogové výstupní moduly NI 9265 pro předávání měřených signálů do systému SCADA

• jeden modul NI 9481jakožto akční člen ochrany

• NI cRIO-9002 spolu s nekonfigurovatelným embeded šasi cRIO-9101 Systém CompactRIO monitoruje:

• šest analogových napěťových vstupů
– tři ložiska ve dvou osách (X a Y)

• dva analogové napěťové vstupy - redundantní ochrana při překročení rychlosti

• šest analogových proudových výstupů  (předávání do systému SCADA)

• čtyři reléové digitální výstupní signály, dva pro každý směr (alarm a výpadek) Všechna relevantní data (např. průběhy a výsledky analýzy) jsou přístupná jakožto sdílené proměnné ve sdílené síti. Společnost VESKI dosáhla s použitím produktů National Instruments snížení nákladů na údržbu a opravy v elektrárnách až o 50 procent.

Informace o autorech:
Více informací o této případové studii vám poskytnou:

Boris Meško
VESKI
Ulica Dragutina Golika 63
Zagreb HR-10000HR
Tel: +38513667133
Fax: +38513667155
veski@veski.hr

National Instruments (Czech Republic), s. r. o.

Dělnická 12, 170 00 Praha 7, Česká republika.
Tel.: (+420) 224 235 774
Fax: (+420) 224 235 749
Bezplatný tel. v ČR: 800 142 669
Bezplatný tel. v SR: 0800 182 362
Všeobecný e-mail: ni.czech@ni.com

Autor: Boris Meško, Ozren Orešković, Ozren Husnjak


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Národné fórum údržby 2015
2015-06-02 - 2015-06-03
Místo: Vysoké Tatry, Štrbské Pleso, Hotel PATRIA
24. ročník mezinárodní konference metalurgie a materiálů METAL 2015
2015-06-03 - 2015-06-05
Místo: Hotel Voroněž I, Brno
Konference Siemens PLM Connection
2015-06-04 - 2015-06-05
Místo: Clarion Congress Hotel Ostrava (Zkrácená 2703, Ostrava)
parts2clean
2015-06-09 - 2015-06-11
Místo: Exhibition Center Stuttgart, Germany
parts2clean 2015
2015-06-09 - 2015-06-11
Místo: Hannover Messe

Katalog

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
Thámova 13
180 00 Praha 8
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 737 489 292

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Radlická 751/113e
158 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

všechny firmy
Reklama






Anketa


Ano, proto se je snažíme minimalizovat
Ne, jsou na odpovídající úrovni
Nejsou vysoké, ale rychle rostou

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   Partneři   |   Blogy   |   
Copyright Trade Media International Holdings Sp. z o.o. ul. Wita Stwosza 59a, 02-661 Warszawa
KRS 0000281036, NIP 521-34-36-770, Regon 140966270
Všechny materiály pocházející ze stránek Control Engineering USA jsou vlastnictvím CFE Media. Všechna práva vyhrazena.
Navštivte naše další stránky