如何讓泵適應(yīng)未來？德國KSB Guard技術(shù)

無論你稱之為工業(yè)4.0、數(shù)字化還是數(shù)字化轉(zhuǎn)型，盡管概念不同或存在差異，但其本質(zhì)內(nèi)容卻是一致的，那便是：如何更好地應(yīng)對既有工廠或棕地工廠數(shù)字化的挑戰(zhàn)？

對于離心泵行業(yè)來說，面臨的一個最現(xiàn)實的難題是：如何使你的泵適應(yīng)未來？同時，業(yè)主和運營商還想知道：如何使用數(shù)字化方法改進圍繞泵維護和服務(wù)的流程以及如何使泵智能化？有沒有一種方法可以在不產(chǎn)生重大費用的情況下啟動該流程？KSB公司被稱為“KSB Guard”的一種新型監(jiān)控裝置，可以為你提供最佳的解決方案。

監(jiān)控裝置

作為全球知名的國際型泵和閥門制造商的德國KSB公司，于2018年底首次推出了一款監(jiān)控裝置，解決了這些問題，如今該監(jiān)控裝置已經(jīng)被多家大型國際制造商采用。這種KSB Guard的監(jiān)控設(shè)備，即使在運行期間也可以將現(xiàn)有泵轉(zhuǎn)化到數(shù)字世界。

該監(jiān)控設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。包括三個組件：傳感器單元、變送器和電池單元、網(wǎng)關(guān)。

第一個組件是傳感器單元，容納了溫度傳感器和振動傳感器。振動傳感器的精度為1 kHz，并可在所有三個軸向（X、Y、Z向）上進行測量。同進，安裝固定方便 - 使用工業(yè)粘合劑就可以將傳感器單元固定到泵（KSB公司或任何其它公司的泵）上。這種類型的固定適用于所有干式安裝的泵，并且可以在泵運行期間進行安裝（見圖1）。

圖1. 傳感器單元可以非常方便地安裝到泵上

第二個組件是變送器和電池單元，變送器和電池單元通過電纜連接至傳感器單元、并向傳感器供電，這樣就無需在泵的傳感器上安裝額外的電源線。電池的使用壽命長達(dá)五年，并且方便更換。

第三個組件是網(wǎng)關(guān)，使用無線連接，將記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)最多可用于多達(dá)20個傳感器單元，并裝有SIM卡，可提供與移動電話網(wǎng)絡(luò)所需的連接。這意味著整個通信路徑已經(jīng)由KSB公司定義和保護，從而最大程度地減少了安裝、調(diào)試所需的時間和成本。

使泵變得聰明

要獲取一臺泵的可用信息，需要在KSB Guard app或門戶網(wǎng)站上選取該型泵，輸入泵和電動機的銘牌數(shù)據(jù)。如果它是KSB公司提供的泵并輸入了序列號，則可從KSB數(shù)據(jù)庫中調(diào)用數(shù)據(jù)并自動輸入。對于其它（非KSB公司提供的）泵，輸入數(shù)據(jù)也只需要幾分鐘，就像填寫在線商店的數(shù)據(jù)一樣容易。不再需要設(shè)置任何其它參數(shù)。整個安裝和調(diào)試過程既快捷又高效，很容易將現(xiàn)有的泵變成智能泵，并使工廠和泵適應(yīng)未來。

調(diào)試后，在門戶網(wǎng)站或app中可以訪問大量信息。對于KSB生產(chǎn)有序列號的泵，可通過app或門戶網(wǎng)站訪問其它文檔，例如數(shù)據(jù)表或剖面圖，因此，用戶需要耗費大量時間尋找泵的相關(guān)信息已經(jīng)成為過去的事。還有一個選項是可以輕松地維護和調(diào)用泵的歷史文件。只需單擊幾下，即可記錄任何維護和維修工作，然后所有需要查看、評估的人員都可以看到（見圖2）。

圖2. 使用KSB Guard，每臺泵都可以快速輕松地集成到系統(tǒng)中

狀態(tài)數(shù)據(jù)和趨勢

KSB Guard特別有價值的一點是能提供已安裝泵組的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。它不僅限于能提供當(dāng)前溫度和平均振動速度值，還可以顯示趨勢。由于每小時進行一次測量（或者如果需要，則可以更頻繁地進行測量），因此可以隨著時間的推移進行檢查，從而能夠識別泵狀態(tài)的任何變化。

為此，還定義了警報和警示限值。如果達(dá)到限值，則觸發(fā)警報或警示消息。這些信息可以通過電子郵件接收，也可以通過手機或平板電腦上的推送消息來接收（見圖3）。還可以通過app或門戶網(wǎng)站對每臺泵的限值進行單獨調(diào)整。

圖3. 系統(tǒng)信息可以很容易地通過智能手機或平板電腦獲得

除了有關(guān)溫度和平均振動速度的信息外，還可以顯示工作時間（配有工作時間計數(shù)器）、泵的負(fù)載曲線和負(fù)載狀態(tài)。速度可以從測得的振動中獲得。最初，這表明泵是在運行還是處于靜止?fàn)顟B(tài)。對于非變速系統(tǒng)的泵，KSB專利的的速度和算法使用戶可以進一步確定泵的負(fù)載狀態(tài) – 過載、最佳、部分負(fù)載或極端的部分負(fù)載。通過這種方式，KSB Guard有助于發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力以及相應(yīng)地優(yōu)化工廠的機會。

KSB Guard的主要優(yōu)點是它可以監(jiān)測溫度和振動以及相關(guān)的警報和警示，這有助于在早期階段識別泵狀態(tài)的變化。這使得在泵發(fā)生任何故障或重大損壞之前，能夠盡早做出反應(yīng)。預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)在許多應(yīng)用中進行了檢驗和測試。

故障預(yù)防

例如，在以前的應(yīng)用中，早期階段就檢測到一個泵站的大型污水泵即將出現(xiàn)堵塞的情況，從而避免了問題的發(fā)生。由于所涉及的泵站輸送的是未經(jīng)處理的污水，因此堵塞是很常見的事情，在過去，這導(dǎo)致了許多故障和高昂的維修費用。更加困難的是，泵站通常都位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，沒有持續(xù)的監(jiān)測。KSB Guard被證明是一個理想的解決方案，為泵站提供了一個簡單且經(jīng)濟高效的監(jiān)控系統(tǒng)。

在這種情況下，KSB Guard檢測到了平均振動速度的不斷增加?；谶@一情況，服務(wù)人員被派往泵站，以消除引起高振動的原因并防止堵塞。如果沒有KSB Guard，則最有可能導(dǎo)致故障的發(fā)生以及泵零部件的損壞。

另一個（應(yīng)用）案例是管殼泵（如KSB公司的SEZ泵），采用介質(zhì)潤滑的滑動軸承已經(jīng)運行了很多年，沒有任何維護。經(jīng)過很長時間的使用，這些機械部件已受到了磨損的影響。為了確保該泵能夠長期可靠運行，KSB公司的KSB Guard被認(rèn)為是首先，因為它不僅能夠簡單、快速地安裝，而且能夠?qū)Ρ米龅窖杆?、有效的監(jiān)控。

與前面的示例一樣，測得的振動值隨著時間的推移而增加。然后發(fā)現(xiàn)泵不能再用手盤動了。結(jié)果，泵被解體以防止發(fā)生故障，該故障將導(dǎo)致非常昂貴的維修費用，甚至可能造成無法修復(fù)的傷害而不得不對整臺泵進行更換。

借助KSB公司的KSB Guard，每一臺泵都可以快速、輕松地集成到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）中，并且可以為現(xiàn)有的泵站（或系統(tǒng)上的泵）提供更高的透明度，而沒有任何風(fēng)險。

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