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Überwachung

Condition Monitoring auf See

am 24.05.2016 um 08:00 Uhr

Die messtechnische Überwachung mithilfe von Prozessdatenaufzeichnungssystemen, die im industriellen Umfeld bereits Stand der Technik sind, wird auch in der Schifffahrt eingesetzt. So führte die Lübecker TT-Line kürzlich ein Überwachungssystem der Fürther iba AG ein.

TT-Line Schiff

Eine durchgehend mitlaufende Prozessdatenaufzeichnung elaubt beim Fährschiff „Nils Holgerson“ die genaue Analyse sämtlicher relevanter Vorgänge an den POD-Antrieben.dieu

Mit täglich bis zu 14 Abfahrten verbindet TT-Line die größten deutschen Ostseehäfen Travemünde und Rostock mit dem südschwedischen Verkehrsknotenpunkt Trelleborg, dem bedeutendsten Fährhafen Schwedens. Jährlich werden auf diesen Fahrten mehr als 600.000 Passagiere, knapp 100.000 Pkw sowie mehr als 300.000 Lkw befördert.

Jede Erhöhung der Effizienz und jeder im Hinblick auf Werft- und Liegezeiten planbare Austausch von Aggregaten bedeutet für Fährschiff-Betreiber einen wirtschaftlichen Vorteil. Die TT-Line hat deshalb mithilfe der Fürther iba AG die Effizienz der Propellergondel-Antriebe ihres Fährschiffes Nils Holgersson noch weiter gesteigert. Eine nunmehr installierte, durchgehend mitlaufende Prozessdatenaufzeichnung erlaubt die genaue Analyse sämtlicher relevanter Vorgänge. Das iba­PDA zeichnet hochauflösend alle relevanten Signale der Hauptantriebssysteme, der Hydraulikmotoren sowie die zwischen der zentralen Schiffsteuerung und den Antriebssystemen ausgetauschten Soll- und Istwerte auf.

Aus den Trends dieser Signale über längere Zeiträume sowie aus dem zeitlichen Verhalten dieser Signale im Zusammenhang lassen sich mittels interaktiver Analyse Erkenntnisse über die Funktionsweise der Antriebe und deren Abhängigkeit von äußeren Faktoren gewinnen, die anschließend bei der Optimierung der Steuerungen berücksichtigt werden. Derartige äußere Einflüsse können etwa von Meeresströmungen herrühren, die Wechselwirkungen mit dem Positioniersystem der Antriebsgondeln entwickeln; während der Konstruktionsphase wäre das nur schwer zu quantifizieren.

Das Messsystem der iba AG ist modular aufgebaut und lässt sich in der alltäglichen Fährrealität gemäß den sich ändernden Anforderungen ständig anpassen und erweitern. So können externe Größen, wie etwa die geografischen Koordinaten des Schiffes synchron mit den sonstigen Signalen gemessen und damit Zusammenhänge zwischen Strömungseinflüssen und Fährrouten erkannt werden

Weiterbildung

Seminar „Condition Monitoring mit iba“

Die zustandsorientierte Instandhaltung gewinnt heutzutage immer mehr an Bedeutung. Hierfür ist ein ganzheitlicher Blick auf die Anlage notwendig und Messdaten ganz unterschiedlicher Quellen müssen gemeinsam erfasst und zentral ausgewertet werden. Wie dies mit dem iba-System realisiert werden kann, wird in diesem Seminar am 10.–11. Mai 2016 im Trainingszentrum der iba AG, Gebhardtstraße 10, 90762 Fürth, dargestellt. Dabei werden Themen wie etwa die effiziente Datenerfassung, Schwingungsanalyse, Prozessanalyse und Langzeit-Trending sowie die Realisierung von Prozessanalyse und Condition Monitoring in einem System im Detail behandelt.

Die Messtechnische Überwachung der Antriebe

Der CAN-Bus-Sniffer ibaBM-CAN liest die auf dem Bus ausgetauschten Nutzdaten mit, synchronisiert sie mit der gesamten übrigen Peripherie und stellt sie mittels der Auswertungssoftware ibaAnalyzer grafisch dar. Die iba-Technologie stellt in der vorliegenden Anwendung eine durchgängige Kommunikation zwischen der Brücke, der Schiffssteuerung und dem Schaltschrank der Antriebsregelung her. Von der Steuerung werden die Sollwerte für die Drehzahlen der POD-Antriebe sowie die Drehposition der Gondeln vorgegeben. Die Erfassung der

Prozessdaten erfolgt in einer Kombination des CAN-Bus-Sniffers mit einem Analog/Digital-Wandlermodul, dem ibaPADU-8-M. Dieses misst mit einer Taktung von 25 Kilohertz bis zu acht Kanäle analog und weitere acht Kanäle digital. Sämtliche Werte werden synchron- und potenzialgetrennt erfasst. Das ibaPADU-8-M kann in der Nähe des Messorts eingebaut werden und überträgt die digitalisierten Werte über einen Lichtwellenleiter an den Aufzeichnungsrechner im Umrichterraum des Schiffes.

Anlagenübersicht580

Die Aufzeichnung von Prozessdaten mithilfe von Komponenten der Firma iba, die im Fährschiff Nils Holgersson verbaut sind.

Die Ansteuerung der für die Hydraulikmotoren erforderlichen Ventile ist hardwareseitig verdrahtet und kann deshalb nicht über den CAN-Bus-Sniffer ausgewertet werden. Um diese Daten auf andere Art und Weise zu ermitteln, wurde ein Interface installiert, das die Konnektivität mit zusätzlich verbauten Klemmmodulen der WAGO Kontakttechnik herstellt. Die Wago-Klemmen messen insbesondere den hydraulischen Druck, der an den Ventilen anliegt. Die Zusammenhänge zwischen der Strömung unter dem Schiff und den Drücken auf den Hydraulikmotoren lassen sich nur auf diese Weise exakt darstellen.

Komplexere Analysefunktionen werden in der Steuerungszentrale im Umrichterraum durchgeführt. Dort besteht voller Zugriff auf die umfangreichen Analysemöglichkeiten des ibaAnalyzer. Das Datenmaterial ist die Grundlage einer umfangreichen Überarbeitung des Wartungskonzepts. Nun lässt sich zu jeder Zeit überprüfen, ob alle beteiligten Komponenten im Rahmen der Toleranzen funktionieren – eine Form des Condition Monitoring. Bereits vor dem endgültigen Verschleiß wichtiger Komponenten kann deren zunehmende Ermüdung gemessen werden. Im Bedarfsfall wird ein Zeitpunkt für den Austausch terminiert und mit hinreichend Vorlauf in den Wartungsplan integriert.

Etwaige Unregelmäßigkeiten der Antriebsaggregate werden mithilfe der iba-Komponenten in Echtzeit aufgezeichnet. Bei der Überschreitung vordefinierter Grenzwerte wird unmittelbar eine Warnmeldung ausgegeben. Das Messsystem ermöglicht auch eine Ferndiagnose mithilfe der Übertragung von Messdateien per Funkverbindung. Die TT-Line kann so im Bedarfsfall auf die aufgezeichneten Prozessdaten des Schiffs zugreifen. Damit ist eine schnelle Fehlerdiagnose auch durch „Landratten“ möglich und die Bordtechniker können durch konkrete Hinweise den regulären Betrieb der Fähre innerhalb der vorgegebenen Parameter jederzeit sicherstellen.

TT-Line zeigt sich zufrieden über die Ergebnisse bei der Anlagenüberwachung und der Effizienzsteigerung, die durch den Einsatz des Condition Monitorings erzielt werden konnten. Jan Seemann, Head of naut.-techn. Department der TT- Line, äußert sich schon heute überzeugt, dass die Reederei in Zukunft weiterhin auf das messtechnische Equipment des Fürther Herstellers setzen wird.Ralf Surmann

Kontakt: iba AG
Kundenservice Tel.: 0911 9728214
Emai: support@iba-ag.com
www.iba-ag.com

 
 
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