Sistema de monitoreo de señales industriales de máquinas rotativas basado en FPGA

El monitoreo de condición en máquinas rotativas se utiliza para aumentar la disponibilidad y el rendimiento de las máquinas, reduciendo daños e incrementando la vida útil de la máquina, evitar daños inesperados y reducir el tiempo de inactividad de producción. El análisis de vibraciones es una de las técnicas más importantes que se han desarrollado para la detección de fallas y diagnóstico de máquinas rotativas. La necesidad de implementar un analizador de vibraciones multicanal para el diagnóstico de fallas en máquinas rotativas es inminente. Para ello se ha planteado una novedosa solución que está basada en FPGAs, que son dispositivos de alto rendimiento y reconfigurables de acuerdo a los requerimientos del usuario, permitiendo el desarrollo de arquitecturas paralelas para un análisis multicanal sin tener que reconfigurar el hardware. La novedad de este trabajo es el desarrollo de un analizador de vibraciones de arquitectura paralela basado en una FPGA para análisis multicanal, sin la necesidad de reconfigurar el hardware, que sea capaz de visualizar los datos adquiridos tanto en tiempo como en frecuencia. Para ello fue necesario la implementación de una GUI llamada Datafuz desarrollada bajo la herramienta Qt Creator IDE C++, diseñado para satisfacer los requerimientos para la detección temprana de fallas en máquinas rotativas. Para verificar el correcto funcionamiento del analizador de vibraciones propuesto, se realizaron pruebas para la detección de fallos en máquinas rotativas, cuyo estado de la máquina fue en buen estado y desbalanceo. Para tener una medida de referencia y verificar la confiabilidad del equipo, fue necesario adquirir señales en el banco de pruebas (Laboratorio de vibraciones de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Manizales) con el analizador de vibraciones propuesto y un equipo de adquisición de datos de propósito general National Instruments, con una frecuencia de muestreo de 51 KSPS. Los resultados obtenidos demuestran la eficacia, eficiencia, así como el funcionamiento general del analizador de vibraciones basado en FPGA.

• Autores: Ordoñez Revelo, José Luis
• Fecha de publicación: 2015
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/56415
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/56415; http://bdigital.unal.edu.co/52168/
• Palabra clave: 0 Generalidades / Computer science, information and general works; 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; FPGA; Máquinas rotativas - análisis de vibraciones; Analizador de vibraciones multicanal; GUI; Qt Creator IDE C++; KSPS; National Instruments; Máquinas rotativas - detección de fallas; FPGA; Rotating machines - vibration analysis; Multichannel analysis; GUI; Qt Creator IDE C++; KSPS; National Instruments; Rotating machines - fault detection
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional