14.12.2022 – Kategorie: Maschinenbau

Condition Monitoring ohne Sensor: In Servoregler integriert und nachrüstbar

Condition Monitoring ohne SensorenQuelle: Baumüller

Baumüller bietet eine neue antriebsbasierte Softwarelösung mit Condition Monitoring zur Überwachung der Mechanik.

  • Lösungen für das Condition Monitoring sorgen in vielen Maschinen für eine regelmäßige Zustandsüberwachung.
  • Somit lässt sich ein Verschleiß an Motoren rechtzeitig erkennen und ein Maschinenstillstand vermeiden.
  • Passiert das via Sensor, kann dies allerdings je nach Maschinentyp und Anzahl der eingesetzten Motoren, wie zum Beispiel bei einer Textilmaschine, schnell sehr kostspielig werden.

Der Antriebs- und Automatisierungsspezialist Baumüller hat jetzt eine neue Softwarelösung entwickelt, mit der Condition Monitoring ganz ohne Sensor umgesetzt werden kann. Die Software Drive-based Condition Monitoring wird direkt in den Servoregler integriert und ist daher gut nachrüstbar. Die antriebsbasierte Softwarelösung ist eine weitere intelligente Funktion aus dem SmartValue-Softwarebaukasten von Baumüller. Diese hilft dabei, die Energiebilanz in der Produktion zu verbessern und die Herstellkosten zu senken.

Mit SmartValue bietet Baumüller zahlreiche antriebsintegrierte Lösungen, um beispielsweise den Energieverbrauch des Antriebssystems zu erfassen, zu dokumentieren und zu optimieren.

Überwachungsfunktion im Drive ohne Sensor

Die neue Funktion nutzt zur Überwachung der Mechanik wie Motor, Lüfter und Hydraulik- Pumpe vorab aufgezeichnete und analysierte Prozessparameter aus Strom- und Drehzahlsignal als Referenzwerte. So können Anwender dann anhand einer FFT-Analyse Veränderungen im Schwingungsspektrum erkennen. Diese Vibrationen können unter anderem auf Unwucht oder fehlerhafte Ausrichtung zurückzuführen sein.

Wird im Betrieb eine signifikante Abweichung vom Referenzwert erkannt, kann rechtzeitig ein Fehlersignal ausgegeben werden. Für den Motor ist damit eine geplante Wartung möglich, und das beugt einer weiteren Beschädigung oder einem Ausfall der Maschine vor. Die Zeitabstände für die Vergleichsmessungen lassen sich je nach Kundenwunsch und Applikation in einem festen Intervall oder auch on demand ausführen. Die Überwachung erfolgt anhand einstellbarer Warn- und Fehlerschwellen. Der Maschinenbauer kann die Messungen für neue Geschäftsmodelle im Bereich daten-getriebene Zusatz-Services nutzen.

Bild: Die neu entwickelte Software-Lösung Drive-based Condition Monitoring ist direkt im Servoregler
integriert und analysiert Strom- und Drehzahlsignal. Wird eine signifikante Abweichung erkannt,
kann dies für ein Fehlersignal genutzt und so Schaden vorgebeugt werden. Bild: Baumüller

Antriebsintegrierte PLC ermöglicht Condition Monitoring

Die Umrichter der b maXX 5000/6000-Familie sind mit der integrierten performanten Steuerungsplattform b maXX-softdrivePLC ausgestattet. Diese ermöglicht es, Steuerungsfunktionalitäten und eine individualisierte API direkt im Drive aufzuspielen. Programme können somit hochsynchron zum Reglertakt ablaufen. Baumüller hat diese Intelligenz im Drive zudem bei seiner neuen Condition Monitoring-Lösung genutzt und lässt die Funktion in der Firmware laufen. Die Intelligenz wandert damit in den Antrieb. Ein externer Sensor ist je nach Anwendungsfall nicht zwingend nötig. Dies spart den Aufwand für eine separate Verdrahtung und reduziert die Kosten.

Die Schadenskennwerte können bei der Softwarelösung Drive-based Condition Monitoring auf einem übersichtlichen Dashboard ausgegeben werden. Bild: Baumüller

Auslesbare Kennwerte

Die neue Software Drive-based Condition Monitoring lässt sich in verschiedene Varianten integrieren. In einer einfachen Version gibt der Umrichter einen Sammelwert aus Temperatur, Leistung und Schwingungsanalyse des Motors. Diese lässt sich in der Visualisierung beispielsweise als Rot-/Grün-Anzeige verdeutlichen.

Für tiefergehende Informationen kann die Software weitere Werte, wie zum Beispiel historischer Verlauf, Crest-Faktor (Verhältnis von Spitzen- zu Effektivwert) sowie Kurtosis-Faktor für die Anzahl der Transienten/Ausreißer im Schwingungssignal und Standardabweichung bereitstellen. Bei einer Veränderung der Stromschwingungen wird dann genau der Wert ausgegeben, der vom Referenzwert abgewichen ist. Der Funktionsumfang ist zudem um die Auswertung eines externen Beschleunigungssensors erweiterbar. Dieser lässt sich frei an einer Mechanik positioniere. Die dabei gemessenen Werte können Anwender noch zusätzlich analysieren. Die Schadenskennwerte erscheinen optional zudem auf einem übersichtlichen Dashboard.

Bild oben: Mit der neu entwickelte Software-Lösung Drive-based Condition Monitoring kann
Condition Monitoring ganz ohne Sensor umgesetzt werden kann. Die Software wird direkt in
den Servoregler integriert und ist daher gut nachrüstbar. Bild: Baumüller

Weitere Informationen: https://www.baumueller.com/de/

Erfahren Sie hier mehr über Condition-Monitoring-Systeme für Windkraftanlagen.

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Antriebstechnik, Automation

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