Les nouvelles installations industrielles bénéficient généralement d'outils de surveillance de l'état déjà intégrés. Dans les installations existantes, ces instruments font souvent défaut, ce qui rend la maintenance prédictive difficile. Le spécialiste de la mesure Althen propose un système de surveillance conditionnelle facile à mettre à jour pour les installations existantes comportant des parties tournantes, comme les moteurs, les engrenages, les pompes ou les ventilateurs. Des capteurs de vibrations sans fil communiquent les données de mesure par radio à une passerelle qui les transmet ensuite à un cloud. Pour l'analyse des données, Althen a développé une solution de monitoring qui offre des possibilités d'évaluation variées et claires.
Une surveillance prévisionnelle de l'état est décisive pour les machines avec des parties d'installation rotatives, afin de détecter à temps les usures, d'éviter les pannes et finalement d'économiser des coûts lorsque les pièces d'usure doivent être entretenues à temps et remplacées de manière planifiée. Althen propose, pour la mesure des vibrations et la surveillance de l'état, une solution de mesure composée de capteurs de vibrations sans fil, alimentés par batterie, qui transmettent les données de mesure à un cloud via des passerelles, ainsi que le "moniteur Althen" pour l'analyse des données. Ces nœuds de mesure contiennent un capteur d'accélération qui mesure les vibrations dans trois directions, ainsi qu'un capteur de température. Tous les signaux sont déjà traités dans le capteur lui-même.
Les mesures de vibrations génèrent généralement un grand nombre de données brutes, dont la transmission par radio nécessite un grand volume de données. Pour éviter un tel volume de données, on utilise des capteurs de vibrations intelligents d'Althen qui ne transmettent pas les données brutes sans les filtrer. Au contraire, les nœuds de mesure sont informés à l'avance des données d'accélération vibratoire qui doivent être traitées et transmises.
Réduire les données brutes grâce à des capteurs intelligents
Il s'agit notamment de définir des intervalles de temps ou de transmettre des valeurs limites critiques. Les valeurs suivantes peuvent être émises : a-RMS/p2p/z2p (peak-to-peak/zero-to-peak), v-RMS/p2p/z2p (peak-to-peak/zero-to-peak), facteur de crête, kurtosis, température. Cela permet d'économiser des données et de décharger le réseau si, selon la tâche de mesure, on installe non pas un seul nœud de mesure, mais un plus grand nombre de capteurs. La transmission des données se fait via un réseau de plusieurs capteurs de vibrations qui communiquent entre eux et avec les passerelles utilisées (cryptage SSL TLS 1.3).
Réseau mesh auto-organisé
La communication ne se fait pas uniquement d'un nœud de mesure à un autre nœud de mesure ou à une passerelle définis, mais les capteurs cherchent toujours le meilleur chemin de communication, c'est-à-dire le plus court ou celui avec le signal le plus fort. Les systèmes fonctionnent de manière aussi efficace que possible sur le plan énergétique afin de ne pas surcharger inutilement les batteries. En fonction de la situation de l'installation et de la surface disponible, une passerelle est responsable de la communication radio pour jusqu'à 25 capteurs.
Le client définit d'abord le nombre de machines et d'installations qu'il souhaite surveiller. Il en résulte le nombre de nœuds de mesure nécessaires. Pour les passerelles correspondantes, il faut vérifier s'il s'agit de surfaces libres ou d'espaces fermés et quels sont les matériaux présents, par exemple d'éventuelles constructions en acier ou en béton armé qui pourraient nuire au signal. Il faut utiliser un nombre suffisant de passerelles avec une répartition judicieuse afin de garantir une bonne qualité du réseau et des données. Le réseau peut être étendu ou réduit à tout moment par l'ajout de nœuds de mesure et de passerelles, en fonction des besoins. Il s'organise et se réorganise de manière autonome. Les capteurs de vibrations sans fil ainsi que la passerelle sont en outre disponibles dans une version certifiée ATEX pour une utilisation dans des zones à risque d'explosion.
Solution de monitoring
La particularité de la solution de surveillance est le moniteur développé par Althen avec de multiples évaluations de tableaux de bord qui donnent des informations sur l'état de l'installation et les éventuels intervalles de maintenance. La structure des tableaux de bord peut être adaptée individuellement au client, par exemple au niveau de l'installation, du bâtiment et du site, ou encore au niveau de l'entreprise et du pays. Lorsque des valeurs limites souhaitées sont définies, des messages d'alarme sont envoyés par e-mail. Il est ainsi possible de déclencher à temps un contrôle et une maintenance des parties de l'installation. Le moniteur IoT offre la possibilité de surveiller les valeurs limites selon la norme ISO-10816 et de mesurer les données individuelles des machines. Selon le volume de réservation, la solution de mesure comprend les fonctions de base mentionnées ou, dans la version "Pro", par exemple des représentations FFT ainsi que des fonctions de diagnostic détaillées dans le package "Intelligent". Il s'agit par exemple de la détection de balourds ou de défauts d'alignement angulaire ou de dysfonctionnements des roulements à billes et à rouleaux.
Intégration facile dans les installations existantes Installations
Pour les moyennes et petites entreprises disposant d'installations existantes, la surveillance d'état d'Althen est facile à intégrer. Grâce à la communication par radio, la solution n'est pas câblée, ce qui réduit considérablement les travaux d'installation et donc les coûts. Grâce à la communication bidirectionnelle, les nœuds de mesure transmettent non seulement les données enregistrées, mais ils peuvent également être configurés en fonction de l'installation à partir du moniteur IoT.
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