Efficiënte datatransmissie in bestaande installaties

Met slimme sensortechnologie en flexibele oplossingen voor het verzenden en visualiseren van gegevens kunnen zelfs bestaande systemen in een handomdraai geschikt worden gemaakt voor conditiebewaking.

Snellezen

Het ontbreken van de noodzakelijke technische vereisten en de lopende productieprocessen belemmeren vaak de latere invoering van een conditiebewakingssysteem in bestaande industriële installaties. Speciaal voor dit soort brownfield-projecten biedt Turck eenvoudig te installeren sensoren en geschikte oplossingen voor gegevensoverdracht en bewaking. De QM30 trillings- en temperatuursensor van Banner Engineering wordt direct op de motor gemonteerd en levert bijvoorbeeld meetwaarden die via een bekabelde of draadloze verbinding een HMI bereiken of versleuteld via de TCG20 cloud gateway van Turck naar mobiele terminals kunnen worden verzonden.

Bouwen op een greenfield site is niet altijd zorgeloos, maar er is een doorslaggevend voordeel: er kan al in een vroeg stadium rekening worden gehouden met de vereisten in de nieuwe structuren. Dit geldt ook voor onderhoud. Wie vandaag een moderne productiefabriek of logistiek centrum plant, kan machines en systemen uitrusten met intelligente sensortechnologie om de statusgegevens van individuele apparaten of zones op een later tijdstip op te vragen. Inspecties op afstand uitvoeren en onderhoud efficiënt plannen - dankzij snelle veldbusnetwerken en Industrial Ethernet.

Maar wat als de systeemarchitectuur dateert van een decennium geleden? In de praktijk is dit de norm, met alle uitdagingen voor technisch personeel. Onderhoudstechnici komen veel obstakels tegen op weg naar intelligente conditiebewaking binnen een bestaand systeem: Hoe kan het systeem achteraf worden aangepast zonder de lopende processen te verstoren? Moet het besturingssysteem worden aangepast? En hoe krijg ik informatie van moeilijk toegankelijke machines?

Motorbewaking als retrofit

Dit is waar op maat gemaakte stand-alone oplossingen om de hoek komen kijken, van eenvoudige lokale bewaking tot draadloze communicatie en overdracht naar cloudomgevingen. Het idee: bedrijven kunnen later eenvoudig apparaten toevoegen om machinewaarden te bewaken binnen een onafhankelijk systeem. Conditiegegevens kunnen desgewenst nog steeds worden overgedragen naar de eigen automatiseringswereld van het bedrijf, maar de bestaande architectuur blijft fundamenteel gescheiden van de werking van de conditiebewakingsuitbreiding.

Een veel voorkomende use case is de bewaking van motoren. Deze drijven pompen, compressoren of afzuigventilatoren aan, zijn vaak in een lawaaierige continue werking en zijn soms moeilijk bereikbaar voor onderhoud. Regelmatige inspecties door werknemers kunnen het risico op machinestoringen niet met een hoge mate van zekerheid uitsluiten; bovendien zijn inspecties ter plaatse meestal omslachtig. Bewaking door meettoestellen is daarom niet alleen betrouwbaarder, maar ook voordeliger. Ze kunnen drie verschillende waarden registreren: Trilling, temperatuur en stroom.

In dit diagram van een voorbeeldtoepassing verzenden de sensoren temperatuur- en trillingsgegevens
Draadloos of bekabeld doorgestuurd naar de TX700-HMI, die de data doorstuurt naar een PLC of een cloud.
Datavisualisatie op de TX700 HMI/PLC brengt alles in beeld voor de gebruiker, zelfs direct in het veld
De QM30 kan direct op de motor worden gemonteerd en van daar data overbrengen naar een draadloze module.

IP67-sensor bewaakt trillingen en temperatuur

Onregelmatigheden in een motor worden soms enkele maanden voor de storing zichtbaar. Een verkeerd uitgelijnde as, een vastgelopen lager of een onbalans in een hulpstuk veroorzaken frequentiewijzigingen in de trillingen. Om deze te detecteren kunnen onderhoudsmonteurs de QM30 trillings- en temperatuursensor rechtstreeks op het motorblok bevestigen. De compacte sensor met IP67-bescherming wordt eenvoudig en veilig gemonteerd met behulp van een magneet. Hij is gebaseerd op een micro-elektromechanisch systeem (MEMS) en levert daarom zeer nauwkeurige snelheids- en versnellingsgegevens in twee dimensies. Daarnaast geeft de QM30 een temperatuurwaarde door, d.w.z. hij registreert of de motor mogelijk oververhit is in het bereik van -40 tot 105 °C, zodat trends in de temperatuurontwikkeling kunnen worden waargenomen.

De stroom die de motor nodig heeft, is in deze context ook informatief. Als er bijvoorbeeld lagerschade is of als de smering niet goed is, verandert de mechanische weerstand omdat de motor de gespecificeerde snelheid moet bereiken en daarbij meer stroom verbruikt. Een meettransformator is geschikt voor bewaking.

WHITEPAPER

Conditiebewaking voor machines in bestaande installaties

In de whitepaper vindt u meer informatie over de mogelijkheden van conditiebewaking in brownfield installaties en de verschillende manieren om gegevens te verkrijgen en deze optimaal te gebruiken voor uw doeleinden.

Naar download

Gegevensoverdracht in het draadloze netwerk

Deze meetwaarden kunnen op verschillende manieren worden gebruikt en kunnen zowel bedraad als draadloos worden verzonden. In sommige machinehallen kan een decentraal alarmsysteem al aan de eisen voldoen, bijvoorbeeld
bestaande uit de QM30VT2 sensor en de compacte TBEN-S2-2COM I/O-module van Turck. Dankzij de geïntegreerde intelligentie van de ARGEE programmeeromgeving neemt de veldbusmodule indien nodig de PLC-functies over en stuurt de informatie over een overschreden drempelwaarde bijvoorbeeld rechtstreeks naar een signaallamp. Als alternatief kan de TBEN-module ook worden aangesloten op een HMI-bedieningsapparaat.

Draadloze transmissie binnen het gepatenteerde DX80-radiosysteem van Banner biedt nog meer flexibiliteit. Hiervoor wordt een apparaat zoals de QM30VT1 trillings- en temperatuursensor serieel aangesloten op een zendmodule (knooppunt), die de gegevens naar een ontvanger (gateway) stuurt. Om tegelijkertijd veranderingen in het energieverbruik te detecteren, kunnen gebruikers een speciaal DX80-knooppunt gebruiken, dat een extra ingang biedt voor de signalen van een meetomvormer. Indien gewenst werken de draadloze nodes op batterijen, zodat er geen extra voeding nodig is. Hierdoor is er aanzienlijk minder bedrading nodig. Bovendien kan de bewaking op de ideale locatie worden uitgevoerd.

Zo'n locatie kan bijvoorbeeld een centrale controlekamer zijn. Daar kunnen de draadloze gateway en de Turck TX700 HMI worden gekoppeld om de statusgegevens van verschillende machines weer te geven, loggegevens op te halen of alarmen te configureren via de VisuPro software. De gegevensoverdracht hoeft echter niet te eindigen in de HMI; de ethernetverbinding opent andere bestemmingen: de internetbrowser voor visualisatie in de WebVisu of voor het verzenden van automatische e-mailmeldingen, maar ook de eigen automatiseringswereld van het bedrijf (PLC, HMI, enz.).

Condition Monitoring: De belangrijkste systemen in detail uitgelegdl

Van de cloud naar het mobiele apparaat

Conditiebewaking is echter niet beperkt tot fysieke displays en signaleringsapparaten in het systeem. In plaats van de HMI kan de TCG20 cloud gateway de gegevens van de DX80 ontvangermodule verwerken. Op deze manier worden de machinewaarden via het mobiele netwerk of WLAN overgebracht naar de Turck Cloud, optioneel ook gehost zonder internetverbinding als private cloud in het eigen datacenter. De TCG20 ondersteunt ook de verbinding met andere cloudomgevingen. Het voordeel: informatie kan dag en nacht worden opgevraagd op elk verbonden eindapparaat, zoals smartphones of tablets, en gekoppeld worden aan waarschuwingen via sms of e-mail. Onderhoud heeft ook toegang tot een cloud portal met een aanpasbaar dashboard.

WEBINAR OPNAME

Hoe kan conditiebewaking voor bestaande machines eenvoudig achteraf worden geïnstalleerd?

Hoe kan de conditie van bestaande machines automatisch worden bewaakt? Moet het bestaande besturingssysteem opnieuw worden geprogrammeerd? En kun je de machinestatus ook bekijken via mobiele apparaten? Onze expert gaf antwoord op deze vragen in het webinar.

Bekijk webinar opname

De weg vrijmaken voor voorspellend onderhoud

Onderhoudsstrategieën kunnen worden onderverdeeld in drie fasen. Een reactieve aanpak houdt in dat reparaties worden uitgevoerd en apparatuur wordt vervangen nadat een storing is opgetreden. Preventief betekent daarentegen dat er op vaste tijdstippen onderhoud wordt uitgevoerd op basis van empirische waarden. Conditiegerelateerd onderhoud ten slotte is gebaseerd op gegevensanalyse van conditiebewaking, inclusief realtimediagnostiek. Conditiebewaking legt zo de basis voor intelligente voorspellingen. Ze maken deel uit van predictief onderhoud, een kernthema van Industrie 4.0.