Sistemas de Monitoreo en Línea | ¿Cómo escoger?

Sistemas de Monitoreo en Línea | ¿Cómo escoger?

¿Qué es el Monitoreo en Línea?

El Monitoreo en Línea es el proceso de utilizar sensores de fijación permanente para verificar regularmente la condición de una máquina. El monitoreo en línea debe consistir en algo más que en sensores de vibración. Dado que hay muchos modos de fallo diferentes, lo mejor es utilizar una variedad de tipos de sensores para supervisar la variable necesaria para garantizar una advertencia temprana de los fallos.

Los sistemas de monitoreo en línea pueden ser cableados o inalámbricos. Con los recientes avances en la tecnología de baterías y transmisión inalámbrica, el monitoreo inalámbrico en línea del estado de la máquina se ha convertido en algo más fácil, menos costoso y tecnológicamente avanzado en comparación con las soluciones tradicionales por cable.

¿Qué es el Análisis de Vibraciones?

El análisis de las vibraciones es una herramienta muy útil y potente para identificar las condiciones problemáticas de un sistema mecánico. Es muy fácil identificar problemas en la maquinaria rotativa basándose en la geometría conocida de los componentes rotativos del sistema combinada con las condiciones de funcionamiento. La comparación de la señal del Análisis de Vibraciones del sistema a lo largo del tiempo con las lecturas anteriores o con los patrones conocidos basados en los parámetros y alarmas establecidos en la industria puede ayudar a planificar y programar el mantenimiento.

Diferentes Tipos de Parámetros en el Monitoreo en Línea:

El Análisis de Vibraciones Periódico o Basado en el Tiempo se realiza con un instrumento portátil. Hay varios tipos diferentes de instrumentos portátiles, incluyendo medidores generales, recolectores de datos basados grabación en ruta, recolectores de datos multicanal y más. Para saber más sobre los colectores de datos de vibración, consulte nuestro artículo Cómo Elegir el Mejor Analizador de Vibraciones.

El Análisis de Vibraciones por Monitoreo en Línea utiliza un sistema de sensores de montura permanente para permitir el registro de las mediciones de vibración sin intervención humana. Hay dos tipos principales de monitoreo de vibración en línea. El Monitoreo de Condición y el Monitoreo de Vigilancia.

Sistemas de Monitoreo de Vibración en Línea:

Los Sistemas de Análisis de Vibraciones de Monitoreo de Condición son sistemas de protección. Estos sistemas son típicamente sistemas cableados con sensores montados permanentemente utilizados para proteger el equipo. Los sistemas de protección de monitorización de condición se adhieren a la norma industrial API 670 (American Petroleum Institute). Estos sistemas son muy caros de adquirir, instalar y mantener en comparación con sus homólogos de Monitorización de Reconocimiento.

Los Sistemas de Análisis de Vibraciones de Monitoreo de Reconocimiento son sistemas de vigilancia de vibraciones. Estos sistemas están ganando una popularidad abrumadora a medida que el costo de la tecnología sigue disminuyendo.

Estos sistemas también han sido tradicionalmente cableados pero con los nuevos avances tecnológicos están adoptando rápidamente una variedad de opciones inalámbricas. Los sistemas de vigilancia de vibraciones no son sistemas de protección de la API, pero son muy adecuados para la mayoría de los equipos mecánicos rotativos.

Análisis de Vibraciones de Monitoreo de Condición Cableado:

A la hora de seleccionar el sistema adecuado para su aplicación deben tenerse en cuenta algunos factores clave. ¿Está la zona de la máquina que requiere supervisión en una atmósfera peligrosa? ¿O está rodeada de fluidos? Si es así, hay pocas opciones inalámbricas disponibles y es probable que los Sensores de Análisis de Vibración cableadas sean la única opción para la aplicación.

Del mismo modo, si la máquina es crítica de acuerdo con el impacto potencial de los fallos en la salud, la seguridad, el medio ambiente, la calidad y los costes de operación y mantenimiento… entonces, de nuevo, se pueden seleccionar soluciones de Análisis de Vibraciones cableadas siempre y cuando el equipo pueda cumplir o superar los requisitos técnicos. Para comprender mejor los requisitos técnicos, considere la posibilidad de leer nuestro artículo Fundamentos del Análisis de Vibraciones.

Análisis de Vibraciones de Monitoreo de Condición Inalámbrico:

A la hora de evaluar los sistemas de análisis de vibraciones inalámbricos, deben tenerse en cuenta las mismas consideraciones anteriores. Además, hay que tener en cuenta lo siguiente:

Topología de la red: ¿El sistema que se está considerando es un sistema inalámbrico punto a punto o en malla? Los sistemas punto a punto requieren una comunicación directa entre cada sensor y su receptor designado. Los sistemas de sensores inalámbricos en malla hacen que todos los sensores se comuniquen entre sí o con una combinación de repetidores y Gateway para lograr una transmisión de señales satisfactoria.

Protocolo de comunicaciones: ¿Qué comunicaciones o combinaciones de protocolos de comunicación utiliza el sistema inalámbrico? ¿Podría este protocolo interferir con otras señales o procesos dentro de las instalaciones? ¿El protocolo o la combinación de protocolos cumple los requisitos de transferencia de datos deseados?

Hay muchos tipos diferentes de protocolos de comunicación a considerar, incluyendo pero no limitado a Bluetooth, Bluetooth de Baja Energía o BLE, 900MhZ, celular, Wi-Fi, Ethernet, Sistemas de Control y más. Para los Sistemas Inalámbricos de Monitoreo de Vibraciones, el nuevo estándar Bluetooth de Baja Energía o BLE es por lejos el mejor. Bluetooth de Baja Energía ofrece un consumo de energía muy bajo, una tasa de transferencia de datos muy alta y una distancia de transferencia de datos muy larga.

Requisitos de alimentación: Como con cualquier sistema, es muy importante entender qué requisitos tendrá el sistema para su alimentación. En muchos entornos industriales, 24VDC es la energía de control común y 110/220VAC es la energía de utilidad común. El consumo no es la única consideración en los dispositivos de batería, sino también en los dispositivos de alimentación permanente como los receptores inalámbricos. Un estándar nuevo y emergente es el de 5VDC, que resulta ser la alimentación del puerto USB. Este nuevo estándar es, con mucho, la opción más universalmente aceptada, desplegada y mejor para los consumos.

Para los dispositivos alimentados por batería, como los sensores inalámbricos, es realmente un equilibrio entre sus necesidades de reconocimiento de la máquina y la duración de la batería. Wi-Fi, 900MhZ, Celular, y Bluetooth tradicional no son amigables con la batería.

Bluetooth de Baja Energía o BLE puede lograr una duración de la batería de 4 a 6 años con una batería D-Cell de 3,7V 1/6 y aún así tomar lecturas de 3200 líneas de resolución 8 veces al día. Por el contrario, la misma batería puede lograr una batería de 9 meses a 1 año tomando las mismas lecturas de resolución cada 10 minutos.

¿Qué tan accesibles son sus Datos de Análisis de Vibración?

Bases de datos abiertas: Son tus datos… las bases de datos deberían ser totalmente abiertas. Debería poder acceder a sus datos sin preocupaciones ni penalizaciones por culpa de la tecnología propietaria. Con nuestros sistemas Phantom, puede acceder a su base de datos con cualquier software basado en SQL o MySQL, lo que le da la opción de vincularlos a otro software como Scada, iHistorian, etc.

¿Es usted un desarrollador? Utilice nuestros sensores de monitorización de vibraciones en su propio sistema. Ofrecemos APIs para que los desarrolladores puedan integrar Phantom en su propio marco de trabajo. La arquitectura de las API de Phantom le permitirá acceder y controlar un número infinito de sensores y gateways para configurar las alarmas y los tiempos de grabación.

¿Qué tipos de sensores están disponibles?

No se trata sólo del análisis de las vibraciones: aunque el análisis de las vibraciones es una poderosa herramienta, no es el único indicador de las primeras etapas de un fallo. Es muy importante tener en cuenta otras variables que deben medirse como la temperatura, la velocidad, la corriente y otras variables de proceso como la presión y el flujo. La tecnología más reciente, como la que se encuentra en el sistema Phantom, ofrece la más amplia variedad de tipos de entrada de sensores, incluido un sensor inalámbrico de propósito general.

¿Diagnósticos de Machine Learning Diagnostics e Inteligencia Artificial?

¿Pueden los sensores y la tecnología subyacente soportar los últimos protocolos de IIoT (Internet Industrial de las Cosas 4.0)? Las alarmas de ISO y de Frecuencia de Fallo de Rodamiento ya no son suficientes. Con el Monitoreo inalámbrico en Línea Phantom, el sistema aprenderá el comportamiento de su máquina y sus parámetros de funcionamiento medidos por los sensores para determinar lo que es normal y alertarlo cuando algo no es normal.

Phantom® incluye 3 tipos de aprendizaje:

RMS: Es el proceso de aprendizaje más sencillo (pero no por ello menos fiable). Durante este periodo, Phantom rastreará el RMS de la velocidad, la aceleración y la envolvente de la aceleración para definir posteriormente un comportamiento.

Alarmas de envolvente: Durante el proceso de aprendizaje, nuestro sistema de monitoreo de condición evaluará cada uno de los espectros para determinar un comportamiento normal en cada una de las frecuencias correspondientes. Así, en el futuro, Phantom sabrá cuándo aparece una frecuencia desconocida o cualquier otra frecuencia conocida aumenta su amplitud.

Fallos de Rodamientos y Cajas de Cambios preestablecidas: Se hace hincapié en el seguimiento de los fallos de rodamientos y cajas de cambio preestablecidos.

Conclusiones:

Como puede ver, son muchas las variables que se deben tener en cuenta a la hora de evaluar y, en última instancia, seleccionar un sistema de monitoreo inalámbrico en línea para la evaluación del estado de los activos. No todos los sensores o el software son iguales, así que considere las mejores opciones para su caso de uso y tome una decisión informada.

Michael Howard, D.Sc., es un empresario estadounidense y veterano de las Fuerzas Aéreas, con una carrera notable en la industria del mantenimiento predictivo. Graduado de Excelsior College, la Universidad Capella y la Universidad Charter en Ingeniería Electromecánica, Liderazgo y Gestión Organizacional, y Gestión de Ingeniería.

Como director general de Erbessd Instruments USA, lidera la estrategia, ventas, marketing y operaciones en mercados de habla inglesa. Es ingeniero certificado de fiabilidad y apasionado de la instrumentación inalámbrica y la IioT.

ERBESSD INSTRUMENTS® fabricante líder de Equipos de Análisis de Vibraciones, Máquinas de Balanceo Dinámico y Monitoreo de Condición con oficinas en México, EE.UU., Inglaterra e India.