Condition Monitoring

Rechtzeitig warten statt später reparieren

Der Hersteller Nord Drivesystems bietet eine Systemlösung an, um regelmäßig oder permanent Antriebs- und Zustandsdaten zu erfassen und die Betriebssicherheit und Effizienz von Maschinen und Anlagen zu optimieren. Auf Basis dieser Informationen lassen sich Konzepte für Predictive Maintenance aufbauen.

Dank dem antriebsbasierten Ansatz lassen sich Betriebssicherheit und Effizienz von Maschinen und Anlagen deutlich verbessern. Hier am Beispiel einer Logistikanwendung. © Nord Drivesystems

Grundlage ist die schnelle, effiziente und umfassende Auswertung analoger sowie digitaler Daten (Messwerte, Signale und Betriebsparameter) durch die intelligente PLC in der Antriebselektronik.

Predictive Maintenance

Das Ziel von Predictive Maintenance ist, die Maschinen und Anlagen proaktiv zu warten und Veränderungen zu erkennen, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Gesamtanlageneffektivität zu erhöhen. Eine zustandsorientierte Instandhaltung ersetzt dabei die traditionelle zeitbasierte Instandhaltung.

Nord Drivesystems verfolgt dabei einen antriebsbasierten Ansatz, bei dem Informationen aus dem Condition Monitoring mittels intelligenter Algorithmen und virtueller Sensorik in Predictive Maintenance überführt werden. Dazu gehört zum Beispiel die sensorlose Ermittlung des optimalen Ölwechselzeitpunkts auf Basis der Öltemperatur. Genutzt wird dabei die Tatsache, dass die Ölalterung bei Getrieben insbesondere von der Öltemperatur abhängig ist. Diese Informationen in Kombination mit bekannten Getriebeparametern und spezifischen, betriebsbedingten Parametern ermöglichen eine genauere Angabe des Ölwechselzeitpunkts. Ein physischer Temperatursensor ist dafür nicht erforderlich.

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Die Vorverarbeitung der Antriebsdaten durch intelligente Algorithmen erfolgt in der integrierten PLC des Frequenzumrichters, der als Auswerteeinheit genutzt wird. Die ermittelten Daten können dem Kunden über alle gängigen Schnittstellen zur Verfügung gestellt werden.

Die passende PLC-Softwarearchitektur

Die Ausstattung des Antriebes ist dabei optional erweiterbar und lässt sich jederzeit an die jeweilige Automatisierungsaufgabe anpassen. Der Kunde kann wählen, welche Aufgaben (Antriebsüberwachung, Antriebssteuerung, Prozesssteuerung) er direkt in den Antrieb verlagern möchte. Diese Skalierbarkeit gibt ihm die Möglichkeit, beispielsweise in einem kleineren Produktionsbereich erste Erfahrungen zu sammeln, bevor er seine komplette Anlage umstellt.

Zur Verfügung stehen drei Ausbaustufen. In der kleinen Ausprägung übernimmt die Antriebs-PLC lediglich die Überwachung des Antriebs. Die Antriebsparameter werden in der PLC vorverarbeitet und an die übergeordnete Anlagensteuerung weitergeleitet, die dann die Antriebs- und Prozesssteuerung verantwortet.

Skalierbarkeit

In der mittleren Ausprägung bindet die PLC zusätzlich die Antriebssteuerung ein und führt so auch antriebsnahe Funktionen aus.

In der größten Ausbaustufe ersetzt die Umrichter-PLC die übergeordnete Anlagensteuerung komplett. Neben der Kommunikation an eine Steuerung kann auf Wunsch auch eine lokale Datenverwaltung ohne Internetanbindung die Daten übernehmen. dsc

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