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Condition-Monitoring-Systeme

Wartung braucht Zusammenspiel von Sensorik und Intelligenz

| Autor / Redakteur: Bernhard Herzog / Robert Weber

Bild 1: Auch die Schwerindustrie vertraut CMS. Während früher viel Erfahrung notwendig war, um drohende Lagerschäden oder Ähnliches anhand von Messdaten erkennen zu können, übernimmt das heute eine Software, die sagt, was los ist.
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Bild 1: Auch die Schwerindustrie vertraut CMS. Während früher viel Erfahrung notwendig war, um drohende Lagerschäden oder Ähnliches anhand von Messdaten erkennen zu können, übernimmt das heute eine Software, die sagt, was los ist. (Bild: Siemens)

Instandhalter bekommen für den Arbeitsalltag immer neue Techniken und Systeme an die Hand. Ein wichtiger Trend heißt seit einiger Zeit vorausschauende Instandhaltung. Für die Diagnose der Anlagen und Maschinen braucht es Algorithmen und Funktionen. Die Redaktion des Schweizer MaschinenMarkts hat ein System genauer unter die Lupe genommen.

Condition Monitoring lebt davon, dass die (negativen) Veränderungen 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, sie ermöglicht zum anderen aber häufig auch einen effizienteren Betrieb, was Ressourcen schont.

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.

Sensorsignale können zur Wartung einfach zusammengeführt werden

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. Durch genormte Schnittstellen ist der zuverlässige und einfache Anschluss unterschiedlicher Signalquellen möglich.

Dafür gibt es zum Beispiel den IFN VIB-ACC, eine Siplus-CMS-4000 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 bis + 65 °C eingesetzt werden, was ihre Praxistauglichkeit weiter unterstreicht. Damit lassen sich mechanische Schwingungen im Frequenzband zwischen 0,1 Hz und 40 kHz über entsprechende Sensoren erfassen.

Piezoelektrische Sensoren ermöglichen Dauerüberwachung mit hoher Genauigkeit

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) beziehungsweise fünf IEPE-Signalen und einem analogen (beispielsweise für die Drehzahlerfassung) lassen sich damit sehr komfortabel schnell rotierende Maschinenelemente auf ihren ordnungsgemäßen Lauf überwachen.

Ergänzendes zum Thema
 
CMS in der Schwerindustrie: Converter-Module können Entfernungen bis 500 m überwinden

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