מעקב אחר צריכת אנרגיה ומשתני מערכת

מדידת צריכת האנרגיה של מערכת שאיבה יכולה להיות פשוטה מאוד. עצם התקנת מונה מול הקו הראשי המספק חשמל לכל מערכת השאיבה תציג את צריכת החשמל של כל הרכיבים החשמליים במערכת, כגון מנועים, בקרים ושסתומים.

תכונה חשובה נוספת של ניטור אנרגיה בכל המערכת היא שהוא יכול להראות כיצד צריכת האנרגיה משתנה לאורך זמן. למערכת העוקבת אחר מחזור ייצור עשויות להיות תקופות קבועות שבהן היא צורכת הכי הרבה אנרגיה ותקופות סרק שבהן היא צורכת הכי פחות אנרגיה. הדבר הטוב ביותר שמדי חשמל יכולים לעשות כדי להפחית את עלויות האנרגיה הוא לאפשר לנו לסדר את מחזורי הייצור של מכונות כך שיצרכו את האנרגיה הנמוכה ביותר בזמנים שונים. זה למעשה לא מפחית את צריכת האנרגיה, אבל זה יכול להוזיל את עלויות האנרגיה על ידי הפחתת שיא השימוש.

אסטרטגיית תכנון

גישה טובה יותר היא להתקין חיישנים, נקודות בדיקה ומכשור באזורים קריטיים כדי לנטר את מצב המערכת כולה. ניתן להשתמש בנתונים הקריטיים שמספקים חיישנים אלה בדרכים רבות. ראשית, חיישנים יכולים להציג זרימה, לחץ, טמפרטורה ופרמטרים אחרים בזמן אמת. שנית, ניתן להשתמש בנתונים אלה כדי להפוך את בקרת המכונה לאוטומטית, ובכך למנוע את הטעות האנושית שיכולה לבוא עם בקרה ידנית. שלישית, ניתן לצבור נתונים לאורך זמן כדי להראות מגמות תפעול.

ניטור בזמן אמת - קבע נקודות הגדרה עבור חיישנים כדי שיוכלו להפעיל אזעקות כאשר חורגים מהסף. לדוגמה, אינדיקציה של לחץ נמוך בקו היניקה של המשאבה יכולה להשמיע אזעקה כדי למנוע אידוי של נוזל במשאבה. אם אין תגובה תוך זמן מוגדר, הבקרה מכבה את המשאבה כדי למנוע נזק. ניתן להשתמש בסכימות בקרה דומות גם עבור חיישנים המשמיעים אותות אזעקה במקרה של טמפרטורות גבוהות או רעידות גבוהות.

אוטומציה לשליטה במכונות - ישנה התקדמות טבעית משימוש בחיישנים לניטור נקודות קבע לשימוש בחיישנים לשליטה ישירה במכונות. לדוגמה, אם מכונה משתמשת ב- a תיק מפוצל משאבה צנטריפוגלית להזרמת מי קירור, חיישן טמפרטורה יכול לשלוח אות לבקר שמווסת את הזרימה. הבקר יכול לשנות את מהירות המנוע המניע את המשאבה או לשנות את פעולת השסתום כך שתתאים ל משאבה צנטריפוגלית מפוצלתהזרימה של צורכי קירור. בסופו של דבר מושגת המטרה של הפחתת צריכת האנרגיה.

חיישנים גם מאפשרים תחזוקה חזויה. אם מכונה נכשלת עקב מסנן סתום, טכנאי או מכונאי חייבים תחילה לוודא שהמכונה כבויה ולאחר מכן לנעול/תייג את המכונה כך שניתן יהיה לנקות או להחליף את המסנן בבטחה. זוהי דוגמה לתחזוקה תגובתית - נקיטת פעולה לתיקון תקלה לאחר התרחשותה, ללא התראה מוקדמת. יש להחליף מסננים באופן קבוע, אך ייתכן שהסתמכות על פרקי זמן סטנדרטיים לא תהיה יעילה.

במקרה זה, המים העוברים דרך המסנן עלולים להיות מזוהמים מהצפוי ולמשך זמן ארוך יותר. לכן, יש להחליף את אלמנט המסנן לפני הזמן המתוכנן. מצד שני, החלפת מסננים בלוח זמנים יכולה להיות בזבזנית. אם המים העוברים דרך המסנן נקיים בצורה יוצאת דופן למשך פרק זמן ממושך, ייתכן שיהיה צורך להחליף את המסנן שבועות מאוחר מהמתוכנן.

עיקר העניין הוא ששימוש בחיישנים לניטור הפרש הלחץ על פני המסנן יכול להראות בדיוק מתי צריך להחליף את המסנן. למעשה, קריאות לחץ דיפרנציאליות יכולות לשמש גם ברמה הבאה, תחזוקה חזויה.

איסוף נתונים לאורך זמן - אם נחזור למערכת שהוזמנה לאחרונה, לאחר שהכל מופעל, מותאם ומכוונן עדין, החיישנים מספקים קריאות בסיס של כל הלחץ, הזרימה, הטמפרטורה, הרטט ופרמטרי פעולה אחרים. מאוחר יותר, נוכל להשוות את הקריאה הנוכחית לערך המקרה הטוב ביותר כדי לקבוע עד כמה הרכיבים שחוקים או כמה המערכת השתנתה (כגון מסנן סתום).

קריאות עתידיות יחרגו בסופו של דבר מערך הבסיס שנקבע בעת ההפעלה. כאשר קריאות נסחפות מעבר לגבולות שנקבעו מראש, זה עשוי להצביע על כשל מתקרב, או לפחות על צורך בהתערבות. זוהי תחזוקה חזויה - מתריע למפעילים לפני תקלה קרובה.

דוגמה נפוצה היא שאנו מתקינים חיישני רעידות (מדי תאוצה) במקומות המיסבים (או מושבי המיסבים) של משאבות ומנועים צנטריפוגליים. בלאי רגיל של מכונות מסתובבות או פעולת משאבה מחוץ לפרמטרים שנקבעו על ידי היצרן עלול לגרום לשינויים בתדירות או משרעת של רטט סיבובי, המתבטאים לרוב כעלייה באמפליטודת הרטט. מומחים יכולים לבחון אותות רטט בעת ההפעלה כדי לקבוע אם הם מקובלים ולציין ערכים קריטיים המצביעים על צורך בתשומת לב. ניתן לתכנת ערכים אלה בתוכנת הבקרה כדי לשלוח אות אזעקה כאשר פלט החיישן מגיע לגבולות קריטיים.

בעת ההפעלה, מד התאוצה מספק ערך בסיס רטט שניתן לשמור בזיכרון הבקרה. כאשר ערכי זמן אמת מגיעים בסופו של דבר לגבולות שנקבעו מראש, בקרות המכונה מתריעות למפעיל שיש להעריך את המצב. כמובן, שינויים חמורים פתאומיים ברטט יכולים גם להתריע בפני מפעילים על כשלים פוטנציאליים.

טכנאים המגיבים לשתי האזעקות עלולים לגלות תקלה פשוטה, כגון בורג הרכבה רופף, שעלול לגרום למשאבה או למנוע לצאת מהמרכז. מרכז מחדש את היחידה והידוק כל בורגי ההרכבה עשויים להיות הפעולות היחידות הנדרשות. לאחר הפעלה מחדש של המערכת, קריאות רטט בזמן אמת יראו אם הבעיה תוקנה. עם זאת, אם המשאבה או מיסבי המנוע פגומים, עדיין ייתכן שתידרש פעולה מתקנת נוספת. אבל שוב, מכיוון שהחיישנים מספקים התרעה מוקדמת על בעיות פוטנציאליות, ניתן להעריך אותן ולדחות את זמן ההשבתה עד לסיום המשמרת, כאשר מתוכננת כיבוי, או כאשר הייצור מועבר למשאבות או מערכות אחרות.

יותר מסתם אוטומציה ואמינות

חיישנים ממוקמים באופן אסטרטגי בכל המערכת ומשמשים לעתים קרובות כדי לספק בקרה אוטומטית, פעולות תמיכה ותחזוקה חזויה. והם יכולים גם לבחון מקרוב את אופן הפעולה של המערכת כדי שיוכלו לייעל אותה, מה שהופך את המערכת הכוללת ליעילה יותר באנרגיה.

למעשה, יישום אסטרטגיה זו על מערכת קיימת יכולה להפחית את צריכת האנרגיה על ידי חשיפת משאבות או רכיבים שיש להם מקום משמעותי לשיפור.