Antriebslösungen

360°-Überwachung des Antriebsstrangs

Mit der Drivetrain Analyzer Cloud App und dem Plug-and-Play Connection Module IOT können Sie Ihren Antriebsstrang verbinden, analysieren und optimieren: Werfen Sie einen detaillierten Blick auf den aktuellen Gesundheitszustand Ihres gesamten Antriebsstrangs, um Anomalien zu erkennen, bevor sie Probleme verursachen, oder überwachen Sie den Energieverbrauch und die Kosten Ihres Antriebsstrangs und erhalten Sie Empfehlungen für Verbesserungen.

Plug-and-play-Überwachung

Stellen Sie sich vor, Sie richten Ihr gesamtes Überwachungssystem im Handumdrehen ein ... Das Plug-and-Play Connection Module IOT lässt sich in wenigen Minuten montieren und in Betrieb nehmen. Seine zahlreichen Sensoren messen Rohdaten und übertragen diese automatisch in die Cloud - ohne zusätzliches Know-how oder eigene Softwareentwicklung.

Umfassende Messkonzepte zur Auswahl

Das Connection Module IOT liefert Daten in verschiedenen Messformaten, die in der Drivetrain Analyzer Cloud ausgewertet werden können. Zum einen liefert der Sensor kontinuierliche Daten für Trendanalysen und Langzeitbeobachtungen. Außerdem liefert er einen täglichen Rohdaten-Fingerprint für die FFT-Analyse als Quelle für die spektralbasierte Zustandsüberwachung. Die Qualität der eingebauten Sensoren und die Messintervalle von bis zu einer Minute ermöglichen eine erstklassige und tiefgreifende Datenanalyse für kontinuierliche Bewegungsanwendungen. Das Modul kann mit einer externen 24-V-Stromversorgung oder mit einer Batterie betrieben werden und bietet so ein Höchstmaß an Flexibilität.

Überwachen, was Sie wissen müssen

Die Analyseanwendung Drivetrain Analyzer Cloud zeigt die Daten der verschiedenen Komponenten des Antriebsstrangs in einer hochmodernen Benutzeroberfläche an, die an die Bedürfnisse des Anwenders angepasst werden kann. Die App bietet detaillierte Analysen für allgemeine Schwellenwerte, Betriebspunkterkennung, betriebspunktspezifische Grenzwerte, Anomalieerkennung, Fingerprinting, Zustands-KPIs und sogar Energieoptimierung sowie einen auf Betriebsstunden basierenden Wartungszähler. Abgesehen von der Definition des Fingerabdrucks erfordert keine dieser Funktionen irgendeine Art von manueller Eingabe - die Analyse erfolgt vollständig automatisch.

Mechanische Analyse und Erkennung von Anomalien

Neben der kontinuierlichen Messung von Daten erfasst das Sensormodul täglich einen umfassenden Rohdaten-Snapshot, der für eine tiefgreifende Analyse verwendet wird. Auf der Grundlage dieser Rohdaten-Schnappschüsse sowie des Anwendungstyps und der Lagerspezifikationen werden FFT und ein trainiertes Analysemodell angewandt, um eine robuste mechanische Analyse (Lager, Unwucht und Fehlausrichtung) in Echtzeit durchzuführen. Dies ermöglicht die frühzeitige Erkennung potenzieller mechanischer Ausfälle und die Erstellung entsprechender proaktiver Benachrichtigungen.

Ein Modell wird auf der Grundlage der Lagersignale, der Unwucht und des Ausrichtungsfehlers und für jeden der häufigsten Betriebspunkte trainiert. Auf der Grundlage historischer Maschinendaten wird eine Ampel generiert, die die Gesamtschwingung gemäß ISO 10816 berücksichtigt.

Die Ampel bleibt im Kalibrierungszustand, bis das neue Modell ausreichend trainiert wurde. Sobald genügend Daten gesammelt wurden und das Modell trainiert wurde, wird der Benutzer benachrichtigt und die kontinuierliche mechanische Analyse beginnt.

Auf der Grundlage des trainierten Modells werden die Werte der empfangenen Statussignale für jeden Betriebspunkt ausgewertet. Zeigen die Werte eine geringe bis mittlere Ausfallwahrscheinlichkeit, was auf einen leichten Lagerschaden oder eine Zunahme der Unwucht/Ausrichtung hinweist, schaltet die Ampel auf „gelb“.

Steigt die Ausfallwahrscheinlichkeit aufgrund mehrerer Faktoren über einen bestimmten Zeitraum über einen bestimmten Wert an, was auf einen größeren Lagerschaden hindeutet, oder werden kritische Unwucht-/Ausrichtungswerte überschritten, schaltet die Ampel auf „rot“. Der Benutzer erhält ebenfalls eine Benachrichtigung. Der Anwender sollte daraufhin schnellstmöglich den Zustand des Motors vor Ort überprüfen und das entsprechende Lager austauschen, bevor ein größerer Schaden entsteht.

Betriebstransparenz auf Basis von Energieverbrauch und Betriebsstunden

In der „KPIs“-Ansicht sieht der Nutzer alle wichtigen Daten der ausgewählten Anlage: Der Bereich „Gesamtenergiestatistik“ zeigt die gesamten CO₂-Emissionen des Motors, den Gesamtenergieverbrauch und die gesamten Energiekosten seit Inbetriebnahme. Die Werte werden zunächst mit dem erweiterten Ersatzschaltbild des jeweiligen Motors und Parametern des „World Energy Council“ berechnet.

Drivetrain Analyzer Cloud analysiert den Betriebsenergieverbrauch des Motors und vergleicht die Energie-KPIs mit einem alternativen Motor mit höherem Wirkungsgrad. Auf diese Weise können die Nutzer auf einfache Weise die Einsparpotenziale in Bezug auf CO₂-Emissionen und Geld auf der Grundlage der realen Lastprofile der Anwendung ermitteln. Die potenziellen Einsparungen in Bezug auf Energieverbrauch, CO₂-Emissionen und Energiepreis werden als Jahresdurchschnittswerte angegeben. Der alternative Motor und die Einsparungen werden jede Woche neu berechnet.

Die Kapitalrendite (ROI) wird auf der Grundlage des Kundenpreises für den alternativen Motor und der jährlichen Energiekosteneinsparungen berechnet. Optionale „Flottenstatistiken“ zeigen Anlagen-KPIs und Energieverbrauchsinformationen auf Flottenebene an, um Anlagen zu vergleichen. Zusätzlich zu den Energiestatistiken und Optimierungen werden die Betriebsstunden gezählt und können optional für zeitbasierte Wartungsintervalle verwendet werden. Diese Funktion kann nützlich sein, um zeitbasierte, maschinenspezifische Wartungsintervalle zusätzlich zum zustandsabhängigen Ansatz für den Motor selbst einzuführen.

Integration von Umrichterdaten

Drivetrain Analyzer Cloud unterstützt Antriebe und bietet in seiner Benutzeroberfläche eine umfassende Reihe von Überwachungs-, Benachrichtigungs- und Support-Ressourcen. Die App ermöglicht den Zugriff auf und die Aufzeichnung von Antriebssignalen wie Strom, Leistung, CU-Temperatur, Zwischenkreisspannung, Ausgangsspannung, Drehzahl, Drehzahlsollwert, Ist-Drehmoment, Alarm- und Fehlernummer und Statuswort. Sie können die Anzeigen von bis zu drei wichtigen Umrichtersignalen zusammen anpassen (z. B. Strom, Drehzahl und Leistung). Definition von Alarm- und Fehlerschwellen und Aufzeichnung von Meldungen in einem speziellen Logbuch für historische Analysen und Fehlerbehebungszwecke. Bei Überschreitung vordefinierter Schwellenwerte können Sie sich rechtzeitig benachrichtigen lassen (auch per E-Mail). Sie erhalten auch sofortigen Zugang zu Support-Links über Siemens Industry Online Support (SIOS) und „Spares On Web“ durch Eingabe von MLFB und Seriennummer.

Allgemeine Schwingungsüberwachung

Neben Niederspannungsmotoren kann das Connection Module IOT auch an anderen Komponenten des Antriebsstrangs montiert werden. Dies ermöglicht eine Schwingungsanalyse aller beweglichen Teile Ihres Antriebsstrangs, um Ihnen zusätzliche Erkenntnisse zu liefern. Dazu gehören die folgenden Komponenten: