Maintenance prédictive des pièces des machines dans une infrastructure de transport du charbon d'un port

Les produits sans fil de Banner Engineering collectent des données de vibration et de température en temps réel pour prévenir les opérateurs de convoyeurs de charbon de tout problème de roulement et éviter ainsi les réparations d'urgence

Les installations de convoyage du charbon d'un port utilisent d'énormes convoyeurs pour transporter des tonnes de charbon sur des navires à quai. Le poids du charbon associé à la vitesse du convoyeur crée des conditions difficiles, même si tout se passe comme prévu.  Si des roulements rencontrent un problème et créent des vibrations accrues, cela risque de provoquer une panne catastrophique nécessitant l'arrêt du convoyeur.  En outre, le navire est immobilisé au port et connecté à l'alimentation de quai pendant la réparation du convoyeur en panne.

Pour éviter de telles pannes, le client avait engagé un sous-traitant externe pour analyser l'état des moteurs.  Une telle méthode coûtait non seulement très cher mais elle n'était pas non plus aussi efficace que la surveillance continue des moteurs pour identifier les problèmes de roulement. 

Banner Engineering propose plusieurs produits qui, utilisés ensemble, peuvent surveiller en temps réel l'état des machines à distance. Il est ainsi possible de mettre en place un système d'alerte précoce pour la maintenance prédictive. L'utilisation de solutions sans fil – par exemple le capteur de vibration et de température QM42, le nœud sans fil Q45 et le contrôleur DXM100 – permet de mettre en œuvre une maintenance prédictive et une surveillance en temps réel. Construits avec des matériaux robustes et durables, ces produits peuvent résister à un environnement extérieur sale.

  • Le capteur de vibration/température simplifie la surveillance de l'état de fonctionnement d'une machine

  • Sure Cross® Q45 permet d'ajouter un réseau évolutif de capteurs sans fil pour améliorer l'efficacité

  • Le contrôleur sans fil DXM100 de Banner facilite la connectivité Ethernet et les applications IIoT

Solution requise : un système destiné à éviter les pannes et les interruptions non planifiées
Les convoyeurs de charbon sont des machines de grande taille qui comportent de nombreuses pièces mobiles et transportent de grandes quantités de charbon sur les navires en vue de leur transport. Tout retard ou panne dans le système de convoyage peut entraîner des pertes de milliers de dollars en raison du coût élevé des réparations et des frais associés au maintien d'un navire à quai pendant les temps d'arrêt imprévus.
Les convoyeurs de charbon sont des systèmes de grande taille et ils sont soumis à des conditions très difficiles. Il est nécessaire d'utiliser des capteurs industriels renforcés capables de détecter de façon fiable les vibrations et les températures excessives avant qu'elles n'entraînent des problèmes dans le système de convoyage. Les convoyeurs de charbon s'étendent sur de longues distances et sont exposés à des conditions extérieures, et notamment climatiques, susceptibles d'avoir un impact sur l'équipement.
La collecte et l'analyse de la température et des vibrations des roulements sont effectués périodiquement à l'aide d'un équipement de capture de données spécialisé et de logiciels d'analyse qui peuvent coûter cher et risquent de ne pas détecter les pannes entre deux visites. Jusqu'il y a peu, la production de résultats en temps réel coûtait cher en raison des coûts élevés du câblage.
Les convoyeurs d'une telle taille comportent de nombreuses pièces mobiles et rotatives. En d'autres termes, il est nécessaire de surveiller en permanence toutes les sections du convoyeur de charbon à l'aide d'une solution polyvalente.
 
Banner propose un système d'alerte précoce pour éviter les arrêts ou les réparations d'urgence
L'installation des capteurs de vibration et de température sans fil de Banner sur les pièces mobiles ou rotatives permettent aux opérateurs de disposer de mesures systématiques capables d'indiquer une panne potentielle. Le système est alors utilisé pour notifier les opérateurs de niveaux accrus de vibration et de température susceptibles d'endommager les machines.
La surveillance en temps réel des vibrations dans un environnement aussi étendu peut représenter un défi majeur. Les données des vibrations et de la température des différents composants rotatifs sont envoyées à un contrôleur DXM100 sans fil qui surveille ces données et les met à jour toutes les 15-30 minutes. La fréquence d’échantillonnage permet d'économiser la batterie du dispositif tout en permettant d'appliquer des mesures correctives si le système d'alerte précoce identifie un problème. Le contrôleur peut même être configuré pour envoyer un e-mail ou un SMS si un seuil dangereux est atteint.
Les produits sans fil de Banner utilisés dans cette application peuvent envoyer les informations à un système SCADA chargé de collecter et de surveiller les données aux fins de maintenance prédictive. Le système SCADA affiche les données aux opérateurs via une interface homme-machine (IHM) dans laquelle ils peuvent observer les tendances dans les relevés et prendre les mesures qui s'imposent en cas de dysfonctionnement ou de panne.
Les capteurs peuvent être également montés avec des aimants et des batteries au lieu d'équerres ou de câbles, ce qui permet de les déplacer facilement d'un poste à un autre. Grâce aux aimants, ils peuvent être retirés très facilement en vue de leur nettoyage ou maintenance normale.
Les grandes installations portuaires transportent le charbon jusqu'aux navires au moyen de longs systèmes de convoyage. Ces systèmes comportent des pièces rotatives susceptibles d'être endommagées par des vibrations ou des températures excessives, ce qui pourrait provoquer une panne catastrophique si elle n'est pas détectée et réparée à temps. Jusqu’ici, les données étaient collectées et analysées périodiquement par un système externe afin de déterminer si le convoyeur devait faire l'objet d'une maintenance. Il s'agissait d'une procédure coûteuse qui ne fournissait pas de résultats en temps réel. L'utilisation de solutions sans fil – par exemple le capteur de vibration et de température QM42, le nœud sans fil Q45 et le contrôleur DXM100 – permet de mettre en œuvre une maintenance prédictive et une surveillance en temps réel. Construits avec des matériaux robustes et durables, ces produits peuvent résister à un environnement extérieur sale.