Pemeliharaan Prediktif Mesin Berputar Menggunakan Getaran dan Thingspeak: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Mesin berputar seperti turbin angin, turbin air, motor induksi, dll menghadapi berbagai jenis keausan. Sebagian besar kesalahan dan keausan ini disebabkan oleh getaran abnormal pada perangkat. Mesin-mesin ini sering dioperasikan di bawah tugas berat dan dengan waktu henti yang minimal. Kesalahan utama yang terjadi pada ini adalah sebagai berikut:

• Gaya radial dan tangensial tidak beraturan.
• Perilaku mekanis yang tidak teratur.
• Kesalahan bantalan, batang rotor, dan kesalahan cincin ujung jika terjadi induksi sangkar tupai
• Kesalahan stator motor dan eksentrisitas celah udara di rotor.

Getaran yang tidak teratur ini dapat mengakibatkan degradasi mesin lebih cepat. Kebisingan dan dapat mempengaruhi perilaku mekanis mesin. Analisis Getaran Mesin dan Pemeliharaan Prediktif memberikan pemeriksaan rinci tentang deteksi, lokasi, dan diagnosis kesalahan pada mesin yang berputar dan bolak-balik menggunakan analisis getaran. Dalam Instruksi ini kita akan menggunakan Sensor Getaran Nirkabel untuk mengatasi masalah ini. Sensor ini adalah sensor kelas industri dan telah berhasil digunakan di banyak aplikasi seperti analisis struktural infrastruktur sipil, analisis getaran turbin angin, analisis getaran turbin air. Kami akan memvisualisasikan dan menganalisis data getaran di Thing Speak. Berikut ini akan kami peragakan.

• Sensor Getaran dan Suhu Nirkabel.
• Analisis getaran menggunakan Sensor ini.
• Mengumpulkan data menggunakan perangkat gateway Nirkabel
• Mengirim data getaran ke platform Thing Speak IoT menggunakan Thing Speak MQTT API.

Langkah 1: Spesifikasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak

Spesifikasi Perangkat Lunak

• Akun ThingSpeak
• Arduino IDE

Spesifikasi Perangkat Keras

• ESP32
• Sensor Suhu dan Getaran Nirkabel
• Penerima Gerbang Zigmo

Langkah 2: Pedoman untuk Memeriksa Getaran di Mesin Berputar

Seperti disebutkan dalam instruksi terakhir "Analisis Getaran Mekanik Motor Induksi". Ada pedoman tertentu yang harus diikuti untuk memisahkan getaran kesalahan dan identifikasi kesalahan. Untuk kecepatan putaran singkat frekuensi adalah salah satunya. Frekuensi kecepatan rotasi adalah karakteristik dari kesalahan yang berbeda.

• 0,01g atau Kurang - Kondisi sangat baik - Mesin berfungsi dengan baik.
• 0.35g atau kurang - Kondisi bagus. Mesin bekerja dengan baik. Tidak ada tindakan yang diperlukan kecuali mesin berisik. Mungkin ada kesalahan eksentrisitas rotor.
• 0.75g atau lebih - Kondisi Kasar- Perlu untuk memeriksa motor apakah ada kesalahan eksentrisitas rotor jika mesin terlalu berisik.
• 1g atau lebih - Kondisi Sangat Kasar - Bisa terjadi kerusakan parah pada motor. Kesalahan mungkin disebabkan oleh kesalahan bantalan atau pembengkokan batang. Periksa kebisingan dan suhu
• 1.5g atau lebih- Tingkat Bahaya- Perlu memperbaiki atau mengganti motor.
• 2.5g atau Lebih -Tingkat Berat-Matikan mesin segera.

Langkah 3: Mendapatkan Nilai Sensor Getaran

Nilai getaran, yang kami dapatkan dari sensor adalah dalam milis. Ini terdiri dari nilai-nilai berikut.

Nilai RMS- nilai akar rata-rata kuadrat di sepanjang ketiga sumbu. Nilai puncak ke puncak dapat dihitung sebagai:

nilai puncak ke puncak = nilai RMS/0.707

• Nilai minimum- Nilai minimum di sepanjang ketiga sumbu
• Nilai maks- nilai puncak ke puncak sepanjang ketiga sumbu. Nilai RMS dapat dihitung menggunakan rumus ini

Nilai RMS = nilai puncak ke puncak x 0,707

Sebelumnya saat motor dalam kondisi baik kami mendapat nilai sekitar 0,002g. Namun ketika kami mencobanya pada motor yang rusak getaran yang kami periksa sekitar 0,80g hingga 1,29g. Motor yang rusak menjadi sasaran eksentrisitas rotor yang tinggi. Jadi, kita dapat meningkatkan toleransi kesalahan motor menggunakan sensor Getaran.

Langkah 4: Menyiapkan Hal Bicara

Untuk memposting nilai suhu dan Kelembaban kami ke cloud, kami menggunakan ThingSpeak MQTT API. ThingSpeak adalah platform IoT. ThingSpeak adalah layanan web gratis yang memungkinkan Anda mengumpulkan dan menyimpan data sensor di cloud. MQTT adalah protokol umum yang digunakan dalam sistem IoT untuk menghubungkan perangkat dan sensor tingkat rendah. MQTT digunakan untuk menyampaikan pesan singkat ke dan dari broker. ThingSpeak baru-baru ini menambahkan broker MQTT sehingga perangkat dapat mengirim pesan ke ThingSpeak. Anda dapat mengikuti prosedur untuk mengatur Saluran ThingSpeak dari pos ini

Langkah 5: Memublikasikan Nilai ke Akun ThingSpeak

MQTT adalah arsitektur publish/subscribe yang dikembangkan terutama untuk menghubungkan bandwidth dan perangkat yang dibatasi daya melalui jaringan nirkabel. Ini adalah protokol sederhana dan ringan yang berjalan di atas soket TCP/IP atau WebSockets. MQTT melalui WebSockets dapat diamankan dengan SSL. Arsitektur publish/subscribe memungkinkan pesan didorong ke perangkat klien tanpa perangkat perlu terus melakukan polling ke server.

Klien adalah perangkat apa pun yang terhubung ke broker dan dapat mempublikasikan atau berlangganan topik untuk mengakses informasi. Topik berisi informasi perutean untuk broker. Setiap klien yang ingin mengirim pesan memublikasikannya ke topik tertentu, dan setiap klien yang ingin menerima pesan berlangganan topik tertentu

Publikasikan dan Berlangganan menggunakan ThingSpeak MQTT

• Memublikasikan ke saluran umpan saluran/"channelID" /publish/"WriteAPIKey"

• Menerbitkan ke bidang tertentu

  saluran/

  "channelID" /publish/fields/"fieldNumber" /"fieldNumber"

• Berlangganan ke bidang saluran

  saluran/

  "channelID" /berlangganan/ "format" /"APIKey"

• Berlangganan ke umpan saluran pribadi

  saluran/

  ID saluran

  /subscribe/fields/"fieldNumber" /"format"

• Berlangganan ke semua bidang saluran. saluran /

  "ID saluran"/

  berlangganan/bidang/

  nomor bidang

  /"kunci API"

Langkah 6: Memvisualisasikan Data Sensor di ThingSpeak

Langkah 7: Pemberitahuan Email untuk Peringatan Getaran

Kami menggunakan applet IFTTT untuk memberikan pemberitahuan email laporan cuaca real-time kepada pengguna. Untuk lebih lanjut tentang pengaturan IFTTT, Anda dapat mengunjungi blog ini. Jadi, Kami telah menerapkannya melalui ThingSpeak. Kami mengirimkan Pemberitahuan Email kepada pengguna setiap kali perubahan Suhu terjadi di mesin. Ini akan memicu pemberitahuan email "Hari yang indah". Setiap hari sekitar pukul 10.00 (IST) kami akan mendapatkan email notifikasi

Langkah 8: Kode Keseluruhan

Firmware pengaturan ini dapat ditemukan di repositori GitHub ini