Products and Technology. WiMon 100 Kabellose Zustandsüberwachung von rotierenden Maschinen zur Reduzierung von Stillständen

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1 Products and Technology WiMon 100 Kabellose Zustandsüberwachung von rotierenden Maschinen zur Reduzierung von Stillständen

2 WiMon 100 Für einen störungsfreien und optimierten Anlagenbetrieb WiMon 100 überwacht kabellos die ibration sowie die Temperatur von Motoren, Lüftern, entilatoren und vielen weiteren Rotationsmaschinen. Online-Zustandsüberwachung die Zukunft Über 50% aller typischen Schäden an rotierenden Maschinen können mithilfe einer Zustandsüberwachung frühzeitig erkannt werden. Dabei überwacht moderne Messtechnik wichtige Kenndaten der Maschine wie beispielsweise ibration und Temperatur. Die Schäden an den rotierenden Maschine werden haupsächlich durch starke Schwingungen verursacht, die aufgrund von Schieflagen, Unwucht oder Resonanzen entstehen können. Durch eine kontinuierliche Überwachung lassen sich solche eränderungen rechtzeitig an den Messwerten erkennen. Die Messwerte haben jeweils ein ganz eigenes Schwingungsbild und ermöglichen somit eine detaillierte Bestimmung des Schadens. Je früher die Erkennung der Schäden erfolgt, desto mehr Zeit gewinnt man, die richtige Gegenmaßnahme einzuleiten und umso geringer sind die Reparaturkosten. Das eröffnet die Möglichkeit, Reparaturkosten zu senken oder einen irreparablen Schaden an der Maschine zu verhindern, um Anlagenstillstände und Produktionsverluste zu minimieren. Somit spart eine Wartung zum richtigen Zeitpunkt Kosten und Reparaturzeit und hilft dabei, die Produktivität der Anlage zu maximieren. Ein Beispiel: Falls sich aus einem mechanischen Problem im Lager innerhalb von drei Wochen ein Lagerschaden entwickelt, reicht eine periodische manuelle Inspektion nicht aus, um die Schwachstelle zu identifizieren und den Produktionsstopp zu verhindern. Da hilft eine intelligente Online-Zustandsüberwachung. Reduzierung der Reparaturkosten durch frühzeitige Fehlererkennung Intelligente Sensorik Zustandsüberwachung Reduzierung von Stillständen Temperaturerhöhung im Lager ibrationsanstieg Reparaturkosten Messbare Erhitzung Hörbare Probleme Maschinenzustand Einfache manuelle Inspektion 1~3 Wochen Fühlbare Erhitzung ibrationsüberwachung 0,5~1 Jahr zur letztmögl. Reparatur Planmäßige Instandhaltung 3~6 Monate Rauchentwicklung Notfallstopp Zeit letztmögliche Reparatur 2 ABB WiMon 100 Sensoren

3 WiMon Das kabellose Zustandsüberwachungs-System Das WiMon-System ermittelt durch die Überwachung und Analyse der Maschine den richtigen Zeitpunkt für die Wartung einer Anlage und schützt so vor unerwarteten und unnötigen Lagerschäden und Stillständen. Das WiMon-System ist: Standardisiert: ibrationsüberwachung nach ISO Sicher und effizient: Sichere und energieeffiziente Kommunikation durch ein vermaschtes WirelessHART-Netzwerk. Ausdauernd: Batterielaufzeiten von mindestens 5 Jahren. Einfach: Bedienerfreundliches System zur Überwachung des Zustands der Maschine. Die Entwicklung des Maschinenzustands wird archiviert und steht zur Analyse zur erfügung. Überall einsetzbar: Einen hervorragenden Schutz gegenüber Wasser oder Explosionen bis in die ATEX Zone 0. Flexibel: ier verschiedene und einfache Montagearten für jeden Aufbau an jeder Anlage. Integrierbar: Einfache Integration in ein vorhandenes Leitsystem. Standardisierte ibrationsüberwachung Die mechanischen Schwingungen einer Maschine werden nach der ISO10816-Norm zur Bewertung des Maschinenzustands herangezogen. Für das WiMon-System lassen sich auf Grundlage dieser Norm Warnungen und Alarme so einstellen, dass jede Maschine individuell überwacht wird. Robuste Sensoren für vielseitigen Einsatz Der WiMon 100 ist kabellos und somit durch ein robustes und geschlossenes Gehäuse geschützt. Dadurch ist WiMon vielseitig einsetzbar. Flexible Installation durch unterschiedliche Montagearten Der WiMon 100 als kleiner und handlicher Sensor lässt sich flexibel an der am besten geeigneten Messstelle befestigen. Dazu gibt es folgende Montagemöglichkeiten: erschraubung mit Adapter für M5- oder M8-Schraube erschraubung des Sensors mit 1/4 Zoll 28 UNC-Standard erklebung des WiMon über einen Wärmeleitungsadapter Befestigung über einen magnetischen Adapter erschiedene Messungen in einem Sensor Der WiMon 100 Sensor erfasst die folgenden Messdaten, die später mithilfe des Analysetools untersucht werden können: ibrationsgeschwindigkeit von 10 Hz bis 1 khz Hüllkurvenspektrum der ibrationsbeschleunigung (Acceleration Envelope) von 500 Hz bis 10 khz Temperatur von -40 C bis +85 C WirelessHART sicher, schnell und kosteneffizient Jeder WiMon 100 Sensor ist über WirelessHART mit einem Gateway verbunden. Dieses wird wiederum über eine serielle Schnittstelle oder über Ethernet konfiguriert und bedient. Die Kommunikation mit WirelessHART kann direkt oder über andere WiMon 100 Sensoren, die als Repeater fungieren, stattfinden. Das Kommunikationsnetz aller Teilnahmegeräte formt sich automatisch nach dem Einschalten. ATEX Zone 0 Schutzart IP66 Temperaturbereich: -40 C bis +85 C 3 ABB WiMon 100 Sensoren

4 Schwingungsentwicklung eines geschädigten Lagers im Wasserfalldiagramm (Frequenz) Analyse und Darstellung der Messdaten Zur Analyse der erfassten Daten hat WiMon ein eigenes Analysetool, womit sich die Messdaten in verschiedenen Ansichten darstellen lassen: Zeittrends von ibrationsgeschwindigkeit, ibrationsbeschleunigung und Temperatur Wellenformen und Frequenzspektrum der ibrationsgeschwindigkeit Wellenformen und Hüllkurvenspektrum der ibrationsbeschleunigung Wasserfalldiagramme von allen erfassten Daten Trendvergleich von Temperatur- und ibrationsmessungen von allen WiMon-Sensoren an einer Maschine Die Diagramme decken aufgrund der umfangreichen Datensammlung einen großen Zeitraum ab. eränderungen bei ibration und Temperatur sind so frühzeitig erkennbar. Warnungen und Alarme Für jedes Aggregat wird ein Fingerprint erstellt, welcher den intakten Zustand der Maschine beschreibt. Auf Basis dieses Fingerprints können dann Warn- und Alarmmeldungen konfiguriert werden, die bei Grenzwertverletzungen ausgegeben werden, zum Beispiel wenn eine bestimmte Schwingungsstärke überschritten wird. Hoher Datenaustausch lange Lebensdauer In der Standardeinstellung überwacht WiMon zyklisch jede Stunde die ibrationsgeschwindigkeit und -beschleunigung und alle fünf Minuten die Temperatur. erfügbar sind diese Daten alle 24 Stunden, sodass abnormale Entwicklungen von ibration und Temperatur an der Maschine zeitnah festgestellt werden können. Standardmäßig hat WiMon eine Batterielaufzeit von ca. 5 Jahren. Je nach Maschine oder Zustand lassen sich die Messintervalle jedoch optional vergrößern, wodurch die Batterielebenszeit verlängert werden kann. Kosteneinsparung durch Einsatz von WiMon Im ergleich zu einer kabelgebundenen Lösung zur ibrationsüberwachung können mit dem WiMon-System ca. 25% der Kosten, insbesondere bei Hardware und Montage eingespart werden, siehe auch Beispiel. Kostengerüst kabelgebunden WiMon Sensoren (Installation & Hardware) erteilerkasten oder Wireless-Gateway (Installation & Hardware) erkabelung (Hardware & Montage) --- Engineering (Stundenkosten) Konfiguration und Inbetriebnahme (Stundenkosten) Gesamtpreis Ersparnis (bei 20 Messstellen) 25% Kabelgebundene Lösung D1 JB WiMon-System WirelessHart Gateway 100 m 30 m 100 m 30 m 100m Integration im Leitsystem OR Stand alone Installation JB 8 weitere Motoren 8 weitere Motoren ABB WiMon 100 Sensoren 4

5 orausschauende Instandhaltung durch WiMon Data Manager WiMon Data Manager OPC Schnittstelle WirelessHART Gateway Modbus RTU OR Modbus TCP HART OPC Server WiMon Data Manager WirelessHART Datenbank Langzeitarchivierung WiMon 100 Einbindung in ein Leitsystem Das WiMon-System kann über ein bereits bestehendes WirelessHART-Netzwerk unkomliziert in ein Leitsystem eingebunden werden. Das Netzwerk ist mit anderen WirelessHARTfähigen Geräten erweiterbar, die beispielsweise zu einer weitergehenden Analyse der rotierenden Maschinen beitragen können. Die Datenübertragung in das Leitsystem erfolgt über eine OPC-Schnittstelle oder konventionelle Bus-Schnittstellen wie beispielsweise Modbus. Warnmeldungen und Alarme können im Leitsystem für alle Sensoren konfiguriert werden. Dort erscheinen die Meldungen, falls gewünscht, mit anderen Meldungen in einer gemeinsamen Ereignisliste. Leitsystem mit WirelessHART Netzwerk System- Arbeitsplatz Leitwarte System 800xA Server WiMon Data Manager (WDM) Der WiMon Data Manager überwacht das Netzwerk mit sämtlichen Sensoren. Die Software ermöglicht eine schnelle Installation und Inbetriebnahme der WiMon-Sensoren. In einer Netzwerkübersicht lassen sich die in das Netzwerk eingebundenen WiMon 100 Sensoren konfigurieren und implementieren. Hier ist auch eine Aufteilung in verschiedene Netzwerke möglich, zum Beispiel je nach Gateway. AC 800M Controller Die Maschinenübersicht zeigt alle Sensoren, die zu einer Maschinen gehören. So lassen sich zum Beispiel die ibrationsdiagramme aller Sensoren an einem Motor in einem Bild darstellen und vergleichen. In der Maschinenübersicht können auch Warnungen und Alarme konfiguriert werden, die dann farbig in der Baumstruktur sowie in den Diagrammen dargestellt werden. Die Maschinen können in der übergeordneten Teilanlage oder Anlage zugeordnet werden. Die Warnungen und Alarme werden entsprechend auch in der Baumstruktur aggregiert, damit viele Aggregate auf einen Blick überwacht werden können. WirelessHART Geräte Weiterhin ermöglicht der WDM eine ausführliche Analyse der erfassten Daten im Hinblick auf Fehler und Schwachstellen. Dies dient als Grundlage für die detaillierte Planung einer vorausschauenden Instandhaltung. 5 ABB WiMon 100 Sensoren

6 Kontakt ABB Automation GmbH Kallstadter Straße Mannheim, Deutschland Telefon: * automation.service@de.abb.com Hinweis: Technische Änderungen der Produkte sowie Änderungen im Inhalt dieses Dokuments behalten wir uns jederzeit ohne orankündigung vor. Bei Bestellungen sind die jeweils vereinbarten Beschaffenheiten maßgebend. ABB übernimmt keinerlei erantwortung für eventuelle Fehler oder Unvollständigkeiten in diesem Dokument. 3BDD DE * 14 Cent/Minute aus dem deutschen Festnetz, max. 42 Cent/Minute aus dem Mobilfunknetz Wir behalten uns alle Rechte an diesem Dokument und den darin enthaltenen Gegenständen und Abbildungen vor. ervielfältigung, Bekanntgabe an Dritte oder erwertung seines Inhaltes auch von Teilen sind ohne vorherige schriftliche Zustimmung durch ABB verboten. Copyright 2016 ABB Alle Rechte vorbehalten