Etäluettavan kunnonvalvontajärjestelmän kehitystyö
Suntila, Juha (2019)
Suntila, Juha
2019
Automaatiotekniikka
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-05-06
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201904301439
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201904301439
Tiivistelmä
Kunnonvalvonnasta on tullut nykypäivänä tärkeä työväline paperinvalmistusprosessin keskeytymättömän toiminnan varmistamiseksi. Kunnonvalvonnan hyödyt tiedostetaan ja sen vuoksi laitetoimittajilta odotetaan myös kunnonvalvontapalveluita. Tähän kysyntään haluttiin vastata ja tässä työssä laitetaan liikkeelle kunnonvalvontajärjestelmän kehitystyö paperiteollisuuden pituusleikkurille. Työn tavoitteena oli löytää järjestelmälle paras mahdollinen toteutustapa ja määrittää pilottiprojektissa valvottavat kohteet.
Työn alkupuolella selvitettiin, mitä asiakaskunta kunnonvalvontajärjestelmältä odottaa ja toisaalta selvitettiin myös, mitä hyötyä laitetoimittajalle on kunnonvalvontajärjestelmän olemassaolosta. Tämän jälkeen selvitettiin kirjallisuudesta sekä asiantuntijoita haastattelemalla, miten kunnonvalvontaa kannattaa tehdä ja mitä kohteita kunnonvalvonnan piiriin kannattaa ottaa. Selvitettiin myös, millä keinoilla kunnonvalvontaa voidaan tehdä eri tyyppisille valvontakohteille. Tämän työn pääpaino on laakereiden värähtelynvalvonnassa, moottoreiden virranvalvonnassa sekä prosessinohjausjärjestelmän antamien hälytysten seurannassa.
Kun valvontametodit oli selvitetty, määritettiin pituusleikkurin kannalta olennaisimmat mittauskohteet. Kohteet määritettiin niin, että päästiin tutkimaan mahdollisimman laajasti, miten kunnonvalvontajärjestelmä ottaa vastaan eri tyyppistä dataa. Tämän vuoksi ei esimerkiksi lähdetty mittaamaan kaikkien telojen laakeroinnin värähtelyä, vaan otettiin pilottiprojektiin tutkittavaksi kaksi eri tyyppistä telaa. Näin saatiin pilottiprojektiin mukaan myös prosessidatan tallentaminen sekä moottorivirran tallentaminen taajuusmuuttajalta. Pilottiprojektin laajuus saatiin tällä tavoin sopivan pieneksi, mutta kuitenkin nähdään monipuolisesti järjestelmän kyvyt.
Lopuksi vielä selvitetään, mikä olisi kunnonvalvontajärjestelmän toteuttamiseen paras tapa. Olisiko mahdollista käyttää valmiita kunnonvalvontajärjestelmiä vai täytyykö järjestelmä luoda kokonaan itse räätälöitynä. Työssä vertailtiin kolmen eri toimittajan tarjoamia valmiita järjestelmiä sekä selvitettiin, onko itse tehdyllä järjestelmällä jotakin hyötyä saavutettavissa.
Työn tuloksena päädyttiin hankkimaan valmis järjestelmä, joka pystyy skaalautumaan hyvin sitä mukaa, kun projekteja tulee lisää ja järjestelmän vaatimukset kasvavat. Pituusleikkurista löydettiin edustavat mittauskohteet ja määritettiin kullekin kohteelle mittausmetodi. Lopuksi käydään läpi, miten kehitysprojekti jatkuu tämän työn tekemisen jälkeen.
Avainsanat: Kunnonvalvonta, värähtelymittaus, Industrial Internet
Työn alkupuolella selvitettiin, mitä asiakaskunta kunnonvalvontajärjestelmältä odottaa ja toisaalta selvitettiin myös, mitä hyötyä laitetoimittajalle on kunnonvalvontajärjestelmän olemassaolosta. Tämän jälkeen selvitettiin kirjallisuudesta sekä asiantuntijoita haastattelemalla, miten kunnonvalvontaa kannattaa tehdä ja mitä kohteita kunnonvalvonnan piiriin kannattaa ottaa. Selvitettiin myös, millä keinoilla kunnonvalvontaa voidaan tehdä eri tyyppisille valvontakohteille. Tämän työn pääpaino on laakereiden värähtelynvalvonnassa, moottoreiden virranvalvonnassa sekä prosessinohjausjärjestelmän antamien hälytysten seurannassa.
Kun valvontametodit oli selvitetty, määritettiin pituusleikkurin kannalta olennaisimmat mittauskohteet. Kohteet määritettiin niin, että päästiin tutkimaan mahdollisimman laajasti, miten kunnonvalvontajärjestelmä ottaa vastaan eri tyyppistä dataa. Tämän vuoksi ei esimerkiksi lähdetty mittaamaan kaikkien telojen laakeroinnin värähtelyä, vaan otettiin pilottiprojektiin tutkittavaksi kaksi eri tyyppistä telaa. Näin saatiin pilottiprojektiin mukaan myös prosessidatan tallentaminen sekä moottorivirran tallentaminen taajuusmuuttajalta. Pilottiprojektin laajuus saatiin tällä tavoin sopivan pieneksi, mutta kuitenkin nähdään monipuolisesti järjestelmän kyvyt.
Lopuksi vielä selvitetään, mikä olisi kunnonvalvontajärjestelmän toteuttamiseen paras tapa. Olisiko mahdollista käyttää valmiita kunnonvalvontajärjestelmiä vai täytyykö järjestelmä luoda kokonaan itse räätälöitynä. Työssä vertailtiin kolmen eri toimittajan tarjoamia valmiita järjestelmiä sekä selvitettiin, onko itse tehdyllä järjestelmällä jotakin hyötyä saavutettavissa.
Työn tuloksena päädyttiin hankkimaan valmis järjestelmä, joka pystyy skaalautumaan hyvin sitä mukaa, kun projekteja tulee lisää ja järjestelmän vaatimukset kasvavat. Pituusleikkurista löydettiin edustavat mittauskohteet ja määritettiin kullekin kohteelle mittausmetodi. Lopuksi käydään läpi, miten kehitysprojekti jatkuu tämän työn tekemisen jälkeen.
Avainsanat: Kunnonvalvonta, värähtelymittaus, Industrial Internet