WP Berechnung Bewertung iMEAX

Berechnung und Bewertung von Maschinen- und Anlageparametern
mit intelligenten iMEAX Messmodulen
White Paper
von Dipl.-Ing.-Peter Grund
Intelligente Zustandsüberwachung (Condition Monitoring)
bedeutet
im
Rahmen
einer
Langzeitmessung
unterschiedliche Maschinenparameter in Echtzeit zu
erfassen, überwachen und bewerten. Hierzu sind
intelligente
Messklemmen
erforderlich.
Diese
konditionieren
die
Sensorbzw.
Stromoder
Spannungssignale, digitalisieren diese und ermöglichen eine
intelligente Erfassung, Analyse und Überwachung direkt
gemessener oder in Echtzeit berechneter Signale.
Die Beurteilung erfasster Messdaten oder abgeleiteter
Messgrößen sowie die Überwachung auf Grenzwerte oder
vorgegebene Kennlinien dienen dem frühzeitigen Erkennen
von Anomalien in Prozessen, an Anlagen und Maschinen.
Folgendes Beispiel zeigt eine exemplarische Messung an
einem Ventil. Drei Messsignale werden erfasst und
zueinander in Beziehung gesetzt. Der normale Betrieb
Zustand des Ventils wird durch Grenzwerte beschrieben.
Eine Abweichung stellt eine Störung bzw. eine nicht
Einhaltung der Spezifikation dar.
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Meldung eines kritischen Zustands per FAX, SMS oder
Email
Protokolldatei (automatisch) die alle Ereignisse
zusammengefasst
Messreport im .pdf Format fasst Messergebnisse und
Wertungen zusammen
Geforderte Geräteeigenschaften:
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Kleine, robuste Bauform
Hutschienenmontage
Intelligente DC Spannungsversorgung mit USV
Automatischer Selbststartbetrieb
Lokale Datenspeicherung in der Messklemme
PC-loser Betrieb als Black Box
Vollständige Rückwirkungsfreiheit
Leichte Konfiguration ohne Programmierung
Das Mess- und Analyseergebnis wird in einem Protokoll
festgehalten. Ein spezifischer Messdatenreport mit
Ergebnisbeurteilung wird automatisch erzeugt.
Messanforderung:
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Messung von zwei Drucksignalen und einer Temperatur
Differenzdruckberechnung
Grenzwertüberwachung des errechneten
Differenzdrucks
Gleichzeitige Erfassung der Temperatur am Messort
Grenzwertüberwachung der Temperatur am Messort
Dauerüberwachung aller Signale über 3 Monate im
Ringspeicher
Basismodul
Hochauflösendes
DI – Modul
B 1000
Universalmessmodul
D 1116
A 4108
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Messmodulkonfiguration
Mit einer leistungsfähigen Konfigurationssoftware lässt sich
iMEAX vollständig und menügeführt über einen PC
konfigurieren. Einmal konfiguriert arbeiten die Messmodule
autark und starten auch nach einem Stromausfall
selbstständig wieder auf (Automatischer Selbststart).
Definition der Rechenanweisung
und Grenzwertüberwachung
In der Funktion Online Famos der iMEAX Bedien- und
Konfigurationssoftware erfolgt nun die mathematische
Messdatenanalyse online und in Echtzeit:
Nachfolgend wird beschrieben wie die iMEAX Module für
diese Aufgabe konfiguriert werden.
Messkanalparametrierung
Die Definition von Rechenanweisungen und Algorithmen erfolgt
klarschriftlich ohne Programmieraufwand
Jeder Kanal ist individuell mit seinen spezifischen Mess- und
Trigger Kriterien konfigurierbar
An den analogen Eingängen In01 bis In03 des iMEAX –
Moduls werden die zu messenden Signale angeschlossen.
Die Messkanäle werden in der Gerätekonfiguration
aktiviert (Status) und Kanalnamen
vergeben (z.B. P_in, P_out und Temp_AX1).
Für jedes Signal (oder für eine Signalgruppe
gemeinsam) werden Abtastzeit, Messdauer und
Messbereich festgelegt.
Der Kanal P_in wird mit Kanal P_out subtrahiert.
Die Differenz bildet den neuen virtuellen
Kanal P_diff (Differenzdruck).
Mit RecordEvent wird ein Ereignis definiert und
in einem virtuellen Kanal mit dem systeminternen
Namen „Ofa_Events“ gespeichert.
Geschachtelt ist eine weitere Funktion Greater.
Im Klartext heißt eine Operationszeile
(2. Zeile im Abschnitt Ereignisprotokoll):
Ist der Differenzdruck (P_diff) größer als 1,5
(bar), ist dies ein Ereignis, dass zeitrichtig mit
der Bemerkung „Druckdifferenz kritisch!! ..“ im
Ereignisprotokoll Ofa_Events vermerkt wird.
Jedem Messkanal wird zur einfacheren Identifikation
ein Kommentar zugeordnet, der sich
in allen Darstellungen und Protokollen wieder
findet.
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Dauerüberwachung aller Signale
über 3 Monate im Ringspeicher
Für den autarken Langzeitbetrieb empfiehlt sich eine
Konfiguration des Ringspeichers, der stets eine definierbare
Aufzeichnungsdauer enthält. Hierzu folgende Einstellung:
Mit der iMEAX Bedien- und Konfigurationssoftware werden im
Menü Speicherung und Anzeige die physikalischen und virtuellen
Kanäle ausgewählt, die gespeichert werden sollen.
Für den Black Box Betrieb der iMEAX-Module ist die Speicherung
auf dem Wechselspeicher des Basismoduls vorgesehen.
Bei angeschlossenem PC können die Messdaten der gewählten
Kanäle auch auf der PC-Festplatte und dort, wenn gewünscht, in
einem Ringspeicher abgelegt werden.
Im Konfigurationsfenster „Global“ bestimmt man das
Speicherintervall für die Datenspeicherung im Gerät. Nach Ablauf
der eingestellten Zeit wird ein Datensatz abgeschlossen und eine
neue Datei angelegt. Die Messung als solche wird dadurch nicht
unterbrochen.
Weiterhin wird die Anzahl der Speicherintervalle angegeben.
Diese Anzahl multipliziert mit der Dauer des Intervalls ergibt die
maximale Speichertiefe.
Beim Überschreiten der Anzahl der Intervalle wird das älteste
Intervallverzeichnis gelöscht. (Ringspeicher)
Auf der Speicherkarte des iMEAX-Messmoduls werden gemäß der
nebenstehenden Einstellung Messdaten der letzten 3 Monate
(90 x 1d) gespeichert.
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Konfiguration einer Ereignisnachricht
über Ethernet TCP/IP
Konfiguration der Messdatendarstellung
(Kurvenfensters online oder offline)
Meldung eines kritischen Zustands per E-Mail. Bei
Grenzwertverletzungen meldet sich das iMEAX automatisch
und verschickt Messdaten, Statusmeldungen oder Alarme
per SMS, E-Mail oder FAX.
Die Darstellung der Messdaten und Ergebnisse kann
wahlweise während der Messung oder im Black Box Betrieb
nach der Messung erfolgen. Alle Daten können per
Mausklick zur Anzeige gebracht werden. Kurvenfenster
öffnen automatisch in der richtigen Skalierung.
Skalierung und Anzeigeart können bei laufender Messung
verändert werden.
In diesem Kurvenfenster werden die gemessenen
Originaldaten P_in und P_out in ihrem Verlauf über die Zeit
dargestellt.
Das Ereignisprotokoll Ofa_Events erscheint hier als
zeitrichtige Markierungen mit dem in der Konfiguration
festgelegten Ereignistext.
Meldetexte können frei definiert werden
Messkurve der Originaldaten mit automatisch gesetzter
zeitrichtiger Ereignisinformation
Das Ereignisprotokoll kann auch als Tabelle dargestellt
werden.
Protokollfenster
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In diesem Kurvenfenster wird der in Echtzeit berechnete
Differenzdruck P_diff dargestellt. Auch diesem Fenster wird
das Ereignisprotokoll als Markierungen zugesteuert.
Reportgenerierung
Alle oben gezeigten Kurvendarstellungen werden im
Reportgenerator einem vorbereitetem Messreport
zugesteuert, der sofort ausgedruckt werden kann.
Darstellung der in Echtzeit verrechneten Daten mit zeitrichtig
verarbeiteter Ereignisinformation
Manuelle, halb- oder vollautomatische Generierung von
Messreports
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Weitere Informationen erhalten Sie unter:
imc Meßsysteme GmbH
imc Test & Measurement GmbH
Voltastr. 5
D-13355 Berlin
Max-Planck-Str. 22 b
D-61381 Friedrichsdorf/Ts.
Telefon: +49 (0)30-46 7090-0
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E-Mail: [email protected]
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Internet: http://www.imc-frankfurt.de
Seit über 20 Jahren entwickelt, fertigt und
vertreibt die imc Meßsysteme GmbH weltweit Hard- und
Softwarelösungen im Bereich der
physikalischen Messtechnik. Ob im Fahrzeug, an
Prüfständen oder beim Überwachen von Anlagen und
Maschinen –
Messdatenerfassung mit imc-Systemen gilt als produktiv,
leicht ausführbar und rentabel.
Dabei kommen in Entwicklung, Forschung, Versuch und
Inbetriebnahme sowohl schlüsselfertige imcMesssystemlösungen als auch standardisierte Messgeräte
und Softwareprodukte zum Einsatz. imc-Geräte arbeiten in
mechanischen und mechatronischen Anwendungen bis
100kHz pro Kanal mit nahezu allen gängigen Sensoren zur
Erfassung physikalischer Messgrößen wie z.B.
Drücke, Kräfte, Drehzahlen, Vibrationen,
Geräusche, Temperaturen, Spannungen oder Ströme. Das
Spektrum der imc-Messtechnik reicht von der einfachen
Messdatenaufzeichnung über integrierte
Echtzeitberechnungen bis hin zur
Einbindung von Modellen und vollständigen
Automatisierung von Prüfständen.
Am Hauptsitz Berlin beschäftigt das 1988
gegründete Unternehmen rund 160 Mitarbeiter, die das
Produktportfolio stetig weiterentwickeln. International
werden imc-Produkte durch rund
25 Partnerunternehmen vertrieben.
Die imc Test & Measurement GmbH ist ein Systemhaus, das
Produkte und Dienstleistungen für messtechnische
Anwendungen anbietet.
Unser Team besteht aus ca. 40 praxiserprobten Experten
mit überwiegend ingenieur- oder
naturwissenschaftlichen Abschlüssen realisiert produktive,
kundenorientierte und
anwendungsspezifische Lösungen rund um das Thema
„elektrisches Messen physikalischer Größen“.
Die imc Test & Measurement GmbH vermarktet die
anerkannt innovativen und leistungsstarken
Hard- und Softwareprodukte unseres strategischen
Partners imc Meßsysteme GmbH, Berlin.
Wir ergänzen diese Produkte mit umfangreichen
Ingenieurdienstleistungen. Diese reichen von der
Konzeption über die Beratung und den Verkauf mit Preund After-Sales-Service bis zu kunden- und
anwendungsspezifischen Erweiterungen,
Systemintegration, Inbetriebnahme, Schulung sowie
Vermietung von Messsystemen und
Personal u.v.m
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