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Condition Monitoring Rechtzeitig Schäden verhindern

Redakteur: Bernhard Herzog

>> Condition Monitoring lebt davon, dass die (negativen) Veränderungenin Maschinen und Anlagen erkannt und bewertet werden. Moderne Systeme können beides und «sagen» mittlerweile der Instandhaltung, was zu tun ist. Durch eine solche zustandsorientierte Diagnose steigt zum einen die Verfügbarkeit, ermöglicht zum anderen aber häufig auch einen effizienteren Betrieb,was Ressourcen schont.

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Es gibt Situationen, da darf nichts ausfallen wie zum Beispielbei Container-Kränen, die damit möglicherweise den gesamten Betrieb lahmlegen. Das automatische Versenden von E-Mails durch die Software Siplus CMS4000 X-Tools stellt eine zeitnahe Benachrichtigung sicher.
Es gibt Situationen, da darf nichts ausfallen wie zum Beispielbei Container-Kränen, die damit möglicherweise den gesamten Betrieb lahmlegen. Das automatische Versenden von E-Mails durch die Software Siplus CMS4000 X-Tools stellt eine zeitnahe Benachrichtigung sicher.
(Bild: Siemens)

her. Im Zuge von «Green Automation» spielen Condition-Monitoring-Systeme (CMS) eine zunehmend wichtigere Rolle, weil sie rechtzeitig «melden», wann und welcher Handlungsbedarf besteht. Während früher die Frage nach der Art der Instandhaltung sehr häufig mit «ausfallorientiert» beantwortet wurde, gehen viele Unternehmen konsequent dazu über, «vorbeugend» zu agieren. Aber auch hierbei sind Trends zu beobachten, die das bisherige zeitabhängige Condition Monitoring zugunsten modernerer Instandhaltungsmethoden aufgeben. Begriffe wie «zustandsabhängig» und «vorausschauend» prägen zusehends das Bild industrieller Abläufe und sorgen so für höhere Verfügbarkeiten von Maschinen und Anlagen, was sich wiederum positiv auf deren (Energie-)Effizienz auswirkt.

Entscheidend für die Wirksamkeit des Condition Monitoring ist die Qualität der Datenerfassung und -auswertung. Hierzu bietet Siemens im Rahmen seiner Produktfamilie Siplus das System CMS4000 an. Dabei handelt es sich um ein modulares, skalierbares sowie industrietaugliches Analyse- und Diagnosesystem, das für eine rückwirkungsfreie Integration in bestehende und neue Industrieanlagen optimiert worden ist. Damit lassen sich hochdynamische Vorgänge bis zu einer Abtastfrequenz von 192 kHz aufzeichnen, analysieren, visualisieren und archivieren.

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Sensorsignale einfach zusammenführen

Durch genormte Schnittstellen ist der zuverlässige und einfache Anschluss unterschiedlicher Signalquellen möglich. Dafür gibt es zum Beispiel den IFN VIB-ACC, eine Siplus CMS4000 Hardware mit sechs flexiblen Schnittstellen in Schutzart IP67 für die direkte Montage vor Ort zur Erfassung von Schwingbeschleunigungssignalen. Diese Geräte dürfen in einem Temperaturbereich von –40 °C und +65 °C eingesetzt werden, was ihre Praxistauglichkeit weiter unterstreicht. Damit lassen sich mechanische Schwingungen im Frequenzband zwischen 0,1 Hz bis 40 kHz über entsprechende Sensoren erfassen.

Das Gerät eignet sich durch seinen Aufbau für die Dauerüberwachung mit hoher Genauigkeit über piezoelektrische Sensoren mit eingebauter Impedanzwandler-Elektronik. Durch die Möglichkeit der Erfassung von sechs solcher IEPE-Sensorsignale (Integrated Electronics Piezo Electric) bzw. fünf IEPE und ein analoges Signal (z.B. für die Drehzahlerfassung) lassen sich damit sehr komfortabel schnell rotierende Maschinenelemente auf ihren ordnungsgemässen Lauf überwachen.

Als Ergänzung dazu gibt es das IFN AI mit sechs Analogeingängen für Sensoren mit +/–10 V, das ähnliche Eigenschaften besitzt wie das vorgenannte Gerät. Bis zu sechs analoge Eingangssignale lassen sich damit im Dauereinsatz und mit hoher Genauigkeit erfassen, wobei auch hier die maximale Abtastfrequenz 192 Hz pro Kanal beträgt. Drehzahlen, Kräfte sowie Drehmomente, Drücke und Temperaturen mit hoher Qualität können die Geräte bündeln, an die CMS-Zentraleinheit übermitteln und per Software in direkte Beziehung zu den Automatisierungs- oder auch anderen CM-Daten setzen.

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