Ole Møller-Jensen war mit diesem Beitrag im A&D-Kompendium 2019/2020 als einer von 100 Machern der Automation vertreten.
Für uns bei Danfoss ist es wichtig, unsere Kunden während des gesamten Lebenszyklus ihrer Anlage mit Produkten und Services zu begleiten, um für einen sicheren und störungsfreien Betrieb zu sorgen. Das Wartungskonzept ist dabei von zentraler Bedeutung, denn es bestimmt die Kosten und den Personaleinsatz.
Es ist wichtig, für jeden unserer Kunden das richtige Maß an Unterstützung zu bieten und gleichzeitig den Aufwand durch intelligente Systeme zu reduzieren. Das beginnt mit der klassischen vorbeugenden Wartung. Hier unterstützt Danfoss mit Berechnungsmodellen, basierend auf Erfahrungswerten bei der Planung von Wartungszyklen und Wartungsmaßnahmen sowie der Reinigung, beziehungsweise dem Austausch von Komponenten. Aber das ist noch nicht Industrie 4.0.
Vorausschauende Wartung
Bei der vorausschauenden Wartung hingegen agiert der Frequenzumrichter als intelligenter Sensor, indem er elektrische Größen und Anwendungsdaten, wie zum Beispiel Hüllkurven oder Vibrationen, mit smarten Algorithmen kombiniert. Diese vorausschauenden Wartungsfunktionen können die Abweichung zum „Gut-Zustand“ feststellen und entsprechend der Vorgaben melden.
So können anbahnende Schäden rechtzeitig in der Anwendung oder Maschine entdeckt und durch eine Warnmeldung, eine geplante Wartungsaktion eingeleitet werden, um kostenintensiven Anlagenstillstand zu vermeiden. Doch welche Daten nutzt der Umrichter für seine Überwachung?
Hüllkurvenüberwachung mit Umrichter
Bei der Hüllkurvenüberwachung beobachtet der Umrichter das Lastverhalten der Anlage und deren Veränderung gegenüber dem typischen Betriebsverhalten. Wenn Teile verschleißen, ändert sich deren Lastkurve. So kann auf Undichtigkeiten in HKL-Systemen (Heizung, Klima, Lüftung) beziehungsweise verschmutzte oder versandete Pumpen geschlossen werden.
Schäden an der Motorisolation lassen sich mit unseren Umrichtern sensorlos über einen intelligenten Algorithmus und die interne Motorstrom- und Motorspannungsmessung ableiten. Ein Kurzschluss bis hinunter in eine einzelne Wicklung in einem Strang lässt sich so frühzeitig feststellen und ermöglicht einen geplanten Eingriff, bevor es zu schwerwiegenden Schäden im Motor kommt.
Durch den Einsatz externer Sensoren lassen sich diese smarten Überwachungsfunktionen noch erweitern. Eine Schwingungsüberwachung erlaubt Rückschlüsse auf den mechanischen Verschleiß des Motors. Dazu überwacht der Frequenzumrichter mit einem externen Sensor das Vibrationsspektrum in Bezug auf die Motordrehzahl und kann so wiederum Veränderungen zum Basiszustand feststellen.
Einfache Industrie 4.0 durch Skalierbarkeit
Durch Integration eines Drucktransmitters in unseren Umrichtern, kann dieser die Filter in Klimageräten überwachen. In Kombination mit der Hüllkurvenfunktion erkennt der Umrichter den Zustand des Filters und zeigt rechtzeitig die nötige Reinigung an. So kann die erforderliche ERP-Richtlinie einfach, sicher und kostengünstig eingehalten werden.
Auch die Form der Zustandsmeldungen ist skalierbar. Sie können am Display des Umrichters oder ortsungebunden über Smartphone oder Tablet ausgegeben werden. So ist das Wartungsteam stets über den Zustand der Antriebe informiert.
Sie sehen, die Nutzung von Industrie 4.0 kann also ganz einfach und kostengünstig sein. Sie reicht von der Überwachung eines einzelnen Antriebs bis hin zu den Antrieben der ganzen Anlage.
.jpg "Man sieht es ihm nicht an, aber der bislang kleinste Sicherheitsschalter von Euchner hat es in sich")