Prüftechnik CMS

Einfache und kostengünstige Installation: Das CMS VIBCONNECT RF überträgt die Daten per Funk.

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Einfache und kostengünstige Installation: Das CMS VIBCONNECT RF überträgt die Daten per Funk.

Bei der Überwachung produktionskritischer Anlagen stellt sich früher oder später die Frage nach der Anschaffung eines Online-CMS. Die Zuweisung des Budgets dafür ist nicht immer selbstverständlich, weil die Installation eines Online-CMS zeit- und ressourcenaufwändig sein kann. Insbesondere die Verlegung der Kabel vom System zu den Schwingungsaufnehmern ist ein kritischer Aspekt eines solchen Projekts. Online-CMS eignen sich aufgrund ihrer erweiterten Überwachungsmöglichkeiten im Allgemeinen besser für höchst produktionskritische Anlagen mit starken Drehzahl- und Last­änderungen.

Die meisten Online-CMS sind batteriebetrieben. Um eine lange Batterielebensdauer zu gewährleisten, werden stromverbrauchende Sensoren wie etwa Drehzahlsensoren daher in einem typischen kabellosen System nicht verbaut. Auch Funktionen wie digitale Eingänge zur Aktivierung von Messungen oder eine Modbus-Schnittstelle sind in den meisten kabellosen Online-Systemen nicht enthalten. Neben Schwingungssensoren werden in einige kabellose Online-CMS auch Temperaturfühler, etwa energieeffiziente PT-100-Sensoren, integriert, um schnellen Laständerungen folgen zu können.

Weitere wichtige Kriterien sind der Frequenzbereich und das zur Funkübertragung der Daten verwendete Kommunikationsprotokoll. Die meisten kabellosen Systeme verwenden den WIFI-Frequenzbereich auf dem 2,4-GHz-Band, das in den meisten Ländern von den Behörden zur Nutzung freigegeben ist. Dieses Band nutzen jedoch auch andere Geräte, etwa Mobiltelefone. Damit ist der WIFI-Signalbereich begrenzt. Um diesen Nachteil auszugleichen, werden einem Netzwerk aus kabellosen Online-CMS meist weitere Komponenten zur Signalverstärkung und -weiterleitung hinzugefügt. Doch nicht alle Online-Systeme benötigen diese zusätzliche Hardware.

Die Wahl der geeigneten Messstelle für den Schwingungsaufnehmer ist essenziell. Zur Positionierung von Aufnehmern an der Maschine existieren Normen und Richtlinien. Um relevante Daten mit hohen Amplituden zu erhalten, sollte der Sensor möglichst in der Lastzone einer Maschine positioniert werden. Häufig ist diese Zone jedoch auf den Boden gerichtet, ohne direkte Sichtlinie für die Funkübertragung. Angrenzende Maschinen, Leitungen, Kanäle oder Teile des Fundaments dämpfen oder blockieren das Funksignal. Deshalb lassen sich kompakte kabellose Online-CMS, meist bestehend aus Magnet, Messwandler und Batterie im selben Gehäuse, nicht immer an der optimalen Messstelle der Maschine platzieren.

Überwachung von Antrieben

Der Industriepark Gendorf, Bayerns größter Chemiepark, benötigte eine Überwachung der Kühlturmantriebe und der Kühl­wasserpumpen. Das Ziel bestand darin, den Zustand der Welle und der Motorlager regelmäßig zu prüfen und das Gebläse auf Unwucht zu kontrollieren.

Ein technischer Dienstleister erhielt den Auftrag zur Vor-Ort-Überwachung der Anlage. Das Dienstleistungsunternehmen entschied sich wegen der einfachen und kosteneffizienten Installation für das kabellose CMS VIBCONNECT RF.

PRÜFTECHNIK-Produkt

Kabelloses Online-CMS VIBCONNECT RF

Das System überträgt die Daten im WIFI-Frequenzbereich, kann aber auch die Funkfrequenzen 868 MHz oder 916 MHz nutzen. Neben batteriebetriebenen Versionen wird VIBCONNECT RF auch mit einer 24 V-Versorgung angeboten. Dies ermöglicht die schnelle und flexible Erweiterung des kabellosen Online-CMS ohne Änderung der bereits bestehenden Konfiguration.
Die Sensoreinheit besteht aus einem robusten, kompakten Gehäuse, in dem die Batterien, die Signalelektronik und die Übertragungsantenne enthalten sind. Sie ist über zwei 2,9 m lange Leitungen mit je einem Sensor verbunden. Das Gehäuse kann oben auf der Maschine platziert werden, um die beste Reichweite für das Funksignal zu gewährleisten. Der Sensor erfasst neben Maschinenschwingung auch die Temperatur und liefert zusätzlich Informationen über den Wälzlagerzustand (Hüllkurvenanalyse).

Die Überwachung erfolgt durch zwei Sensoreinheiten, die an jedem der vier Gebläse installiert wurden. Die Sensoren senden mehrmals pro Stunde Daten an die Basisstation. Diese Daten enthalten ISO-Kennwerte und Informationen zum Schwingverhalten der Maschinen (Geschwindigkeitsspektrum) und des Wälzlagerzustands (Hüllkurvenspektrum).

Nur wenige Wochen nach der Installation wurde eine unzureichende Schmierung bereits frühzeitig entdeckt und behoben. Dies verlängerte die Lebensdauer des Lagers und die Wartungsintervalle wurden optimiert.

Überwachung komplexer Maschinen

Selbst die leistungsfähigsten Online-Systeme stoßen beim Einsatz an Werkzeugmaschinen an ihre Grenzen. Hohe Schwingungsamplituden innerhalb von Sekunden, extrem variable Bedingungen und das besonders raue Umfeld erschweren

Prueftechnik Kuehltuerme

Die Kühltürme im Industriepark Gendorf – hier werden die Kühlturmantriebe und Kühlpumpen kabellos überwacht

hier oft eine zuverlässige Überwachung.

MGS Tecnologia, der brasilianische Vertreter für PRÜTECHNIK Condition Monitoring, wurde von Robert Bosch do Brasil eingeladen, die Möglichkeiten zur Überwachung von Spindellagern in Werkzeugmaschinen zu erörtern. Nach umfassender Inspektion des Maschinenwerkzeugs, des Produktionsprozesses und des Aufbaus der Spindel beschlossen die Techniker von MGS Tecnologia und die Instandhalter-Crew von Robert Bosch, die Spindel mit VIBCONNECT RF zu überwachen. Da eine Messung extern über einen kurzen Impuls – etwa durch die Steuerung – ausgelöst werden kann, misst die Sensoreinheit genau dann, wenn die Spindel für einige Minuten unter konstanten Bedingungen läuft.

Die geringen Installationskosten und die kompakte Bauweise des kombinierten Temperatur- und Schwingungssensors waren für Robert Bosch wesentliche Gründe bei der Entscheidung für VIBCONNECT RF. Die Messwerte können per Modbus TCP an die Leitwarte übertragen werden.
Anton Irlbeck

Kontakt: PRÜFTECHNIK Condition Monitoring
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