Ohne Sensor: Servoantrieb mit integriertem Condition Monitoring

Der Antriebs- und Automatisierungsspezialist Baumüller hat jetzt eine neue Softwarelösung entwickelt, mit der Condition Monitoring ganz ohne Sensor umgesetzt werden kann. Die Software Drive-based Condition Monitoring wird direkt in den Servoregler integriert und ist daher gut nachrüstbar. Die antriebsbasierte Softwarelösung ist eine weitere intelligente Funktion aus dem Baumüller SmartValue-Softwarebaukasten. Diese hilft dabei, die Energiebilanz in der Produktion zu verbessern und die Herstellkosten zu senken. Mit Baumüller SmartValue bietet Baumüller zahlreiche antriebsintegrierte Lösungen, um beispielsweise den Energieverbrauch des Antriebssystems zu erfassen, zu dokumentieren und zu optimieren.

Überwachungsfunktion im Drive ohne Sensor

Die neue Funktion nutzt zur Überwachung der Mechanik wie Motor, Lüfter und Hydraulik-Pumpe vorab aufgezeichnete und analysierte Prozessparameter aus Strom- und Drehzahlsignal als Referenzwerte. So können dann anhand einer FFT-Analyse Veränderungen im Schwingungsspektrum erkannt werden. Diese Vibrationen können u.a. auf Unwucht oder fehlerhafte Ausrichtung zurückzuführen sein.

Wird im Betrieb eine signifikante Abweichung vom Referenzwert erkannt, kann rechtzeitig ein Fehlersignal ausgegeben werden. Für den Motor ist damit eine geplante Wartung möglich und einer weiteren Beschädigung oder einem Ausfall der Maschine wird vorgebeugt. Die Zeitabstände für die Vergleichsmessungen können je nach Kundenwunsch und Applikation in einem festen Intervall oder auch on demand ausgeführt werden. Die Überwachung erfolgt anhand einstellbarer Warn- und Fehlerschwellen. Der Maschinenbauer kann die Messungen für neue Geschäftsmodelle im Bereich daten-getriebene Zusatz-Services nutzen.

Antriebsintegrierte PLC ermöglicht Condition Monitoring

Die Umrichter der b maXX 5000/6000-Familie sind mit der integrierten performanten Steuerungsplattform b maXX-softdrivePLC ausgestattet. Diese ermöglicht es, Steuerungsfunktionalitäten und eine individualisierte API direkt im Drive aufzuspielen. Programme können so hochsynchron zum Reglertakt ablaufen. Baumüller hat diese Intelligenz im Drive auch bei seiner neuen Condition Monitoring-Lösung genutzt und lässt die Funktion in der Firmware laufen. Die Intelligenz wandert damit in den Antrieb. Ein externer Sensor ist je nach Anwendungsfall nicht zwingend nötig. Dies spart den Aufwand für eine separate Verdrahtung und reduziert die Kosten.

Auslesbare Kennwerte

Die neue Software Drive-based Condition Monitoring kann in verschiedene Varianten integriert werden. In einer einfachen Version gibt der Umrichter einen Sammelwert aus Temperatur, Leistung und Schwingungsanalyse des Motors. Diese kann in der Visualisierung beispielsweise als Rot-/Grün-Anzeige verdeutlicht werden.

Für tiefergehende Informationen kann die Software weitere Werte, wie z.B. historischer Verlauf, Crest-Faktor (Verhältnis von Spitzen- zu Effektivwert) sowie Kurtosis-Faktor für die Anzahl der Transienten/Ausreißer im Schwingungssignal und Standardabweichung zur Verfügung stellen. Bei einer Veränderung der Stromschwingungen wird dann genau der Wert ausgegeben, der vom Referenzwert abgewichen ist. Der Funktionsumfang kann zudem um die Auswertung eines externen Beschleunigungssensors erweitert werden. Dieser kann frei an einer Mechanik positioniert werden und die dabei gemessenen Werte noch zusätzlich analysieren.

Die Schadenskennwerte können optional zudem auf einem übersichtlichen Dashboard ausgegeben werden.

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