Condition Monitoring Neue Wege in die Praxis umgesetzt! Ing. DI Jutta Isopp

Transkript

1 Condition Monitoring Neue Wege in die Praxis umgesetzt! Ing. DI Jutta Isopp

2 Condition Monitoring Einschätzung wie wichtig ist Condition Monitoring! Sehr wichtig Wichtig Nicht wichtig Keine Anwendung CM Technik 21 % 60% 12% 6% Derzeit noch Differenz zur Umsetzung Quelle: Asset Management Handbuch 2010

3 Aktuelle Zahlen und Fakten Trends in der Instandhaltung copyright by Trainingsakademie für Instandhaltung und Produktion

4 Condition Monitoring Verteilung von Methoden und Technologien Quelle: Asset Management Handbuch 2010

5 Aktuelle Zahlen und Fakten Trends in der Instandhaltung copyright by Trainingsakademie für Instandhaltung und Produktion

6 Condition Monitoring Kostenverteilung Quelle: Asset Management Handbuch 2010

7 Aktuelle Zahlen und Fakten Trends in der Instandhaltung Ununterbrochen messende fest installierte Systeme mit fest installierten Sensoren In regelmäßigen Abständen messende fest installierte Systeme mit fest installierten Sensoren In regelmäßigen Abständen messende portable Systeme mit fest installierten Sensoren In regelmäßigen Abständen messende portable Systeme mit portablen Sensoren Permanente Überwachung intermittierende Überwachung copyright by Trainingsakademie für Instandhaltung und Produktion

8 Condition Monitoring Trends zurück Integriertes Condition Monitoring als Bestandteil moderner Maschinenkonzepte Vorausschauendes Condition Monitoring Erfassen der Zustände Machinery Health monitoring Erfassen von Parametern Trendaufzeichnungen Alarmsetzungen.. Automatisiertes Eingreifen in den Prozess Schaden rechtzeitig erkennen Betrieb zu optimieren Schadensentwicklung verlangsamen Schaden verhindern

9 Alte Wege im Condition Monitoring Typische CM Applikation Leitsystem VISU SENSOR Erfassen der physikalischen Größe CM System Verstärkung, Verarbeitung und Verrechnung der Daten SPS Steuerung CM Software Darstellung und Analyse

10 Neue Wege im Condition Monitoring Typische CM Applikation Leitsystem VISU SENSOR Erfassen der physikalischen Größe CM System Verstärkung, Verarbeitung und Verrechnung der Daten SPS Steuerung CM Software Darstellung und Analyse

11 Alte Wege im Condition Monitoring klassisches Condition Monitoring Erfassen der Zustände Automatisierung Verarbeitung der Daten

12 Neue Wege im Condition Monitoring Offene Programmieroberfläche Condition Monitoring Erfassen der Zustände Automatisierung Verarbeitung der Daten

13 eue Lösungen X20CM4810 Technische Daten 4 parallele Vibrationseingänge Beschleunigungssensoren 400 µs 10 ms Zykluszeit 24 Bit digitale Wandlerauflösung 51,5625 khz Abtastfrequenz 5 ma IEPE Versorgung (abschaltbar) 34 mhz Eingangshochpasseckfrequenz 19,75 khz Eingangstiefpasseckfrequenz

14 Neue Lösungen X20CM4810 Technische Daten Alle 300 ms werden folgende Werte berechnet Kennwerte der Kanäle ISO10816 PEAK HF RMS HF KURT RAW CREST RAW SKEW RAW RMS ACC RAW RMS VEL RAW RMS ACC ENVELOPE RMS VEL ENVELOPE 32 Frequenzbänder für Schadensfrequenzen Auslesbares Zeitsignal und Spektren

15 Neue Wege im Condition Monitoring

16 Beispiel 1: Zunderabsaugung STEP1: Kapitaler Schaden Bruch einer Ventilatorschaufel Unwucht kapitaler Schaden

17 Beispiel 1: Zunderabsaugung STEP2: Reparatur

18 Beispiel 1: Zunderabsaugung STEP2: Aufbau einer einfachen CM-Lösung 4-20 ma Sensoren Kennwert: RMS der Schwinggeschwindigkeit Einbindung in die Steuerung - Einbindung in das Leitsystem

19 Beispiel 1: Zunderabsaugung STEP3: Optimierung der Betriebsweise Problemstellung: Verschmutzung durch Anpacken von Staub Entstehung von Unwucht erhöhte Vibrationen noch kein Schaden vorhanden nicht Beheben führt zu erhöhtem Verschleiß und eventuell zu einem Schaden

20 STEP3: Optimierung der Betriebsweise Ansaugen von Fremdkörpern und größeren Teilen Risse und Verformungen am Ventilator Entstehung von Unwucht erhöhte Vibrationen bereits ein Schaden vorhanden Reaktion muss sofort erfolgen!!!

21 Beispiel 1: Zunderabsaugung STEP3: Optimierung der Betriebsweise Automatisierte Aktion: Trendverfolgung am Leitsystem und Einbindung in die Steuerung langsamer aber stetiger Anstieg der Vibrationen durch Anpackungen an den Schaufeln Bei Erreichen eines Grenzwertes (konkret 7mm/s) wird automatisiert ein 3-maliges kurzes An- und Abfahren im nächst möglichen Produktionszyklus gestartet Abschütteln der Anpackungen kein manuelles Eingreifen notwendig Optimieren des Betriebes ohne Produktionsverlust Rascher Anstieg durch Beschädigung am Ventilator sofortiges Abstellen des Ventilators Start der Notfallkette

22 Beispiel 2: Kraftwerksüberwachung 1000 rpm 1,1 MW Kleinkraftwerk zur Eigenversorgung

23 Beispiel 2: Kraftwerksüberwachung Problemstellung: Kraftwerk unbemannter Betrieb Laubfall im Herbst Laub legt sich teilweise an die Rohrleitung Entstehung von Kavitation und Vibrationen noch kein Schaden vorhanden nicht Behebung führt zu erhöhtem Verschleiß und Belastung der Struktur automatisches kurzes Spülen der Rohrleitungen Verunreinigungen im Wasser führen zu extremen Stoßanregungen am Gleitlager sofortiges Aufmachen der Schieber Einleitung der Notfallkette

24 Beispiel 2: Kraftwerksüberwachung Gleitlagerüberwachung Baulich bedingt kommt es durch bestimmte Betriebsfälle zum Eintrag von Luft in das Öl noch kein Schaden vorhanden Verminderung der Schmierwirkung über längere Zeit kann zu erhöhtem Verschleiß und im schlimmsten Fall zum Blockieren des Lagers führen automatisches Verfahren des Betriebspunktes nach Korrelation des gemessenen Öldrucks und der Temperaturen nächster Schritt Einbindung der Messung der Wellenverlagerung (Orbits)

25 Beispiel 2: Kraftwerksüberwachung Alles in einem System X20BR9300 X20CS1030 X20DO4322 X20AI463 X20AT4222 X20CM4810 RS485 Ölzustandssensor 4-20mA Druck Ölpumpe IEPE Beschleunigungssensor PT100 Brücke

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