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Vorbeugende Bedingung-Überwachung in der Kläranlage

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Förderung der Gesamtbetriebs-Leistungsfähigkeit

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Stadtwerke Rotenburg A.D. Fulda Kläranlage ist für eine Last von des Einwohnergleichwerts 34.000 bestimmt, und sie sorgt wirklich für herum 20.000 Leute zurzeit. Drei Archimedes-Pumpen werden an das Sekundärregelungsbassin an der Pumpstation des Schlammumlaufes angeschlossen. Sie garantieren, dass biologischer Schlamm vom Sekundärregelungsbassin nicht in das Fulda fließt, aber zurück in die Lüftungsbassins, in denen die Mikroorganismen die aufgelösten und feinen aus Einzelteilen bestehenden organischen Verschmutzungsstoffe im Abwasser aufgliedern. „Der Schlamm von der biologischen Behandlung sollte unter keinen Umständen das Fulda kommen, weil die Mikroorganismen zu Umweltprobleme führen würden. Wir müssen überprüfen, ob die Pumpen-Antriebe in der Pumpstation des Schlammumlaufes immer tadellos laufen. Im Notfall können wir mit versenkbaren Pumpen uns zufriedengeben, um die Strömungsgeschwindigkeit beizubehalten“, erklären Genovese Antonio, überschüssigen Wasseraufbereitungsanlagemanager bei den Abwasserarbeiten in Rotenburg.

Wegen einer Entwurfsstörung, jede der drei Pumpen fiel innerhalb eines Zeitraums eines ungefähr Jahres aus. Die maximale Nutzungsdauer eines Getriebes war ungefähr zwei und eine Hälfte Jahr. Zu der Zeit als der Ausfall auftrat, nur mechanischer Schaden gefunden werden könnte: wegen des Lagerschadens wurde der Zahnradblock buchstäblich auseinandergerissen und musste vollständig ersetzt werden - der eine teure Angelegenheit war.

Überwachunglösung führte schnell ein

Stadtwerke Rotenburg hat mit Willich seit 1992 gearbeitet. Der Systemintegrierer baut auf Automatisierungslösungen durch Mitsubishi Electric. Dies heißt, dass verschiedene Erzeugungen der Mitsubishi- Electricinverter, der Kontrollsysteme und DER Input-/Outputmodule, sowie Betriebsmaßeinheiten, in Rotenburg gefunden werden können. Zu die Probleme in der Pumpstation des Schlammumlaufes lösen, schlugen Willich und Mitsubishi Electric zum Stadtwerke die Bedingungüberwachunglösung mit KIPPE SmartChecks vor, der sie beabsichtigten, gebräuchliches im Feld als Bezugsprojekt innerhalb dieses Zusammenhangs zu prüfen. Michael Böttner, ein Programmierer bei Willich, beschreibt die Idee: „, indem wir mit den Erschütterungs-Sensoren überwachen, holen wir Informationen früh betreffend alle mögliche Abweichungen von normalen Werten ein, die führen konnten, um zur Maschine zu beschädigen. Die genaue Ursache kann abhängig von der Art der Abweichung entschlossen sein, und das Problem kann schnell gezielt werden und behoben werden. Dies heißt, dass ein Zeit- und Kostenintensiver Gesamtzusammenbruch vermieden werden kann, mit einem positiven Effekt auf Betriebssicherheit und Gesamtbetriebskosten.“

Einige Wochen verstrichen von der ursprünglichen Idee, bis Überwachung eingeführt war: der Systemsplan war in einer örtlichen Sitzung definiert, pre-wired und angebracht und in Auftrag gegeben innerhalb eines Tages. Die erste Vorwarnung kam nach neun Monaten. Nach weiteren vier Monaten fiel das Getriebe vollständig aus. Genovese Antonio erklärt: „Die Unterlagen bilden bis jetzt klar, wie früh die warnenden Punkte der Initiale zu einer Abweichung von Normal - der vermutlich leicht behoben werden kann - aber zu Gesamtausfall führen können ungefähr drei Monate später. Mit der Unterstützung der Bedingungüberwachung, ist es möglich, die Störung zu zielen und sie zu beheben.

Abhängig von der Schwierigkeit des Probleme, ist es auch möglich den, Motor bis das Ende seiner Nutzungsdauer zu verwenden zu halten, aber bestellt dank eines Wiedereinbaus rechtzeitig die Vorwarnung. Wiedereinbau kann ohne Verzögerung folglich jederzeit durchgeführt werden. „

Intelligente Sensoren berichten über eine Warnung

Im Allgemeinen überwacht ein MELSEC Steuerpult mechanische Teile mit der KIPPE SmartCheck, wie im Falle Rotenburg oder auch elektrische Elemente. Das Übertragungsprotokoll SLMP, besonders eingeführt für die Steuerpulte Mitsubishi-MELSEC der L-und q-Reihe, erlaubt Direktübertragung der charakteristischen Werte. Ein intelligenter Erschütterungs-Sensor wird zu jedem der drei Pumpen-Antriebe angebracht und das System stellt frühe Informationen auf Erschütterungsänderungen zur verfügung, die über den definierten Schwellenwerten der normalen Strecke sind. Der Aufstieg in der Temperatur, die mit diesem verbunden ist, wenn Schaden auftritt, wird durch den Sensor durch einen Aufstieg im Temperaturunterschied ermittelt und folglich die Fehlermeldung bekräftigt. „Zum Beispiel, wenn ein Zahnrad fehlerhaft ist, treten Erschütterungen auf dem Antrieb auf, die zuerst zu den Menschen unverkennbar sind. Im Laufe der Zeit werden weitere Zahnräder in gegenseitig gezwängt. Es ist nicht bis einige Monate später, dass Geräusche außerdem gehört werden, und dann ist es nur eine Angelegenheit einiger Wochen bis die Bewegungstemperaturaufstiege und Gesamtzusammenbruch tritt schließlich innerhalb einiger Tage auf. So sind Erschütterungsänderungen das erste Zeichen, das etwas nicht recht ist,“ erklärt Michael Böttner.

Nach Installation stellt das System die Standardwerte im Normalbetrieb fest, indem es Selbst-abstimmt. Bestimmte Warnungsstrecken werden auf dieser Basis abhängig von der Art, der Stärke und dem Ursprung der Erschütterungen hergestellt. Die Warnmeldungen, geschickt über den Steuerpult zur Maßeinheit der Steuermitte oder der Fernwartung, unterscheiden im freien Text zwischen verschiedenen Zusammenbrucharten wie Lagerschaden, Ungleichheit, falscher Mittellinienausrichtung oder Mangel an Schmiermittel. Die Abweichungen werden in spezifische Störungscodes übersetzt, denen bestimmte Masse zugeteilt werden. Genovese Antonio erklärt: „Das System unterscheidet zwischen keiner Warnung und der Vorwarnungs- und Hauptwarnung, d.h. eine geringfügige oder massive Abweichung von den normalen Werten. Dann ist es unsere Verantwortlichkeit als Operatoren zu urteilen, ob es eine sofortige Notwendigkeit an der Tätigkeit gibt, oder ob Wartung innerhalb der folgenden 24 Stunden genügt. Eine LED-Lampe direkt auf dem Sensor zeigt auch den Wartungsstatus an: Grün bedeutet keine Warnung und Gelb Vorwarnung, die Wartung bedeutet, ist erforderlich. Rot zeigt an, dass eine Hauptwarnung und eine Sofortmaßnahme wird gefordert.“ Der Mikroprozessor, der in der KIPPE SmartCheck verursacht integriert wird nicht nur, die Fehlermeldungen, aber speichert alle Werte auf lange Sicht, damit sie auch zurückblickend angesehen werden und über das integrierte web server durch den MELSEC Steuerpult außen ausgewertet werden können.

Kleine Hürden in der Entwicklung

Die Überwachunglösung, die im vorhandenen System integriert wird, besteht hauptsächlich aus drei KIPPE SmartChecks durch Schaeffler FAG, ein eWon Fräser der Art 4005CD und des Kontrollsystems Systems Q des Mitsubishi- ElectricMELSEC.

Die Vertrag KIPPE SmartCheck überwacht die Erschütterungen im Pumpen-Antrieb, aber ist auch in der Lage, andere Maschine und Prozessparameter wie Temperatur, Geschwindigkeit oder Druck, die der MELSEC Steuerpult überträgt, in der Wechselbeziehung mit der Erschütterung zu notieren. Dies heißt, dass das Messverfahren möglichen Schaden der Maschine zuverlässig an einem Anfangsstadium erkennt, als Funktion der Parameter. Es trägt zum Verhindern der ungeplanten Stillstandszeiten und zum Stoppen des teuren Folgeschaden bei. Der Vertrag, intelligente Systemsüberwachung ist einfach zu benützen und erlaubt dauerhafte dezentralisierte on-line-Überwachung in der Realzeit.

Für eine genaue Analyse der Erschütterungen, benötigt die KIPPE SmartCheck die Werte von den Frequenzinvertern, die die Pumpen mit variablen Geschwindigkeiten steuern, um auf die relevante Strömungsgeschwindigkeit zu justieren. Die Frequenzinverter werden nicht direkt zu den Pumpen im Falle Rotenburg angebracht, jedoch aber sind in einem Schalterkabinett über 50 Meter entfernt und werden durch ein MELSEC Kontrollsystem gesteuert, das dort angebracht ist. „Was jetzt?“ die Installateure gewundert. Es gab kein fieldbus Netz-Kabelgeschenk, aber es gab ein unbenutztes Siebenkern Signalkabel. Die Integrationsexperten benutzten dieses Signalkabel, um den MELSEC Steuerpult mit dem prozesskontrollierten System anzuschließen, an das die drei Frequenzinverter angeschlossen werden. Das Anschlussproblem wurde gelöst.

Als das Projekt durchgeführt wurde, prüfte Signalübertragung auf den PC auf Steuerniveau zusammen unproblematisches nicht ohne eine bestehendes Network Connection. Mit dem speziellen Fernsteuerungsfräser 4005CD durch eWon jedoch konnte die Übertragung der Informationen bald erzielt werden. Der angebrachte Zugangspunkt auf dem Fräser vermittelt alle Informationen vom Kontrollsystem zur Steuermitte über einen drahtlosen Ethernet-Anschluss.

Für externen Zugang bietet eWon die Talk2M Funktion mit einem integrierten VPN (virtuelles privates Netz) an, durch das der Systemintegrierer zusammenbauen kann und das MELSEC System Q und die KIPPE SmartChecks anzeigt. Die Informationen werden als Netzschnittstelle in Internet Explorer exportiert. Systemintegrierer Willich hat folglich Rapid, flexiblen Fernzugriff jederzeit.

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