Die Vibrationssensoren der Serie 600 mit doppelwandigen und hermetisch dichten Edelstahlgehäusen sind die Basis, um mögliche Schäden differenzierter zu erkennen. Die dort verwendete ICP-Technik hat den Vorteil, dass sich das Messsignal kaum durch elektrische und magnetische Felder benachbarter Aggregate beeinflussen lässt. Das Funktionsprinzip erlaubt zudem die exakte Fehlerqualifizierung, da die zur Analyse erforderliche Frequenzbandbreite aufgenommen wird. So lassen sich auch hochfrequente Effekte wie Lagerschäden oder Kavitation ermitteln. Neben den Beschleunigungssensoren werden auch verschiedene Signalverstärker der Serie 680 angeboten, welche die Sensorversorgung übernehmen und die erfassten Lager- und Maschinenschwingungen als elektrische Signale für die Weiterverarbeitung zur Verfügung stellen. In Abhängigkeit der angewandten Überwachungsstrategie werden der Schwingpegel (meist der Effektivwert der Schwinggeschwindigkeit oder -beschleunigung), als Spannungs- oder Stromsignal ausgegeben und für Alarmzwecke genutzt. Zur weiteren Schwingungsdiagnose kann zusätzlich das Zeitsignal abgegriffen werden.
Überwachungslösung mit Diagnosefunktion
In Zusammenarbeit mit Beckhoff Automation wurde jetzt eine standardisierte 4-Kanal-Maschinenüberwachung unter Nutzung der 2-kanaligen Condition- Monitoring-ICP-Eingangsklemme EL3632 entwickelt. Die Standardisierung ergibt sich aus den typischen Anwendungsfällen in der Industrie sowie im kommunalen und landwirtschaftlichen Bereich. Dort ist eine große Anzahl an Ventilatoren und Pumpen mit weitestgehend identischen Überwachungsanforderungen vorzufinden, deren sicherer und störungsfreier Betrieb langfristig gewährleistet sein muss. Zur Komplettierung des Überwachungssystems S4K-CMS gehören neben den Beschleunigungssensoren und zwei ICP-Eingangsklemmen die Software Twincat 3, die eine umfangreiche Condition-Monitoring-Bibliothek nach dem Baukastenprinzip enthält, sowie der Embedded-PC CX5020. Zu den Basisalgorithmen des Baukastens gehören neben FFT, Einhüllende, Kurtosis, Crest, RMS und Grenzwertüberschreitung auch speziell entwickelte Anwendermodule wie die Wälzlagerdiagnose. Diese Kombination ermöglicht die Messung und Analyse von Lagerschwingungen und ist auf Wunsch Bestandteil der Anlagensteuerung, ohne dass Funktionen oder Aufgaben auf mehrere Subsysteme verteilt werden müssen. Digitale Eingänge zur Drehzahlerkennung oder Übermittlung des Anlagenstatus und Ausgangsklemmen mit Hardwarekontakten für Alarmschaltungen sind bereits integriert. Über die eigens entwickelte Webvisualisierung Web-Visu wird das Überwachungssystem innerhalb eines Netzwerkes mittels Internetbrowser parametriert und ermöglicht die Abfrage des aktuellen Maschinenzustands. Über Einstellfenster lassen sich Sensorempfindlichkeit, Überwachungsfunktionen, Schmalbandpegel und Alarme einstellen. Das Zeitsignal, die Schwingbeschleunigung und -geschwindigkeit, der errechnete Crestfaktor sowie das aktuelle Spektrum werden kanalweise angezeigt. Die letzten 1.000 Werte pro Kanal werden in einem Trendspeicher abgelegt und ermöglichen die Analyse des Maschinenzustandes. Somit lassen sich Trends, wie z.B. durch Unwucht hervorgerufenen Vibrationen, Lagerschäden, Kupplungs- und Ausrichtungsfehler sicher diagnostizieren. Die Bewertung der gemessenen Schwingungen geschieht in Anlehnung an die Normen DIN ISO10816 und ISO14694, die sich innerhalb der Parametrieroberfläche auswählen lassen. Dabei ist die Einstellung der Alarmschwellen frei wählbar. Die Grenzwerte für den Crestfaktor können mit Hilfe eines Lernmodus automatisch ermittelt werden. Bei Überschreitung der eingestellten Grenzen wird eine Meldung generiert, die direkt an der Maschine oder auf dem Leitstand angezeigt wird.
