Digitalisierung in der Antriebstechnik: Mehrwert von Antriebsdaten für den Kunden

Wie intelligente Antriebe von NORD DRIVESYSTEMS die Verfügbarkeit erhöhen

Vorausschauende Instandhaltung ist die systematische Fortführung der zustandsorientierten Instandhaltung mit dem Ziel, Maschinen und Anlagen proaktiv zu warten und Veränderungen zu erkennen, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Effizienz der gesamten Anlage zu steigern. Die zustandsorientierte Instandhaltung ersetzt die traditionelle zeitorientierte Instandhaltung.

Gerade bei Antriebssystemen in anspruchsvollen Produktionsumgebungen, in denen Industriegetriebe typischerweise in kritischen Anwendungen eingesetzt werden und deren Ausfall schwerwiegende Schäden verursachen kann, wie z. B. in der Intralogistik, der Lebensmittelindustrie oder im Schwerlastbereich, ergänzt Condition Monitoring den Dreiklang aus Getriebe, Elektromotor und Frequenzumrichter um mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit. Hier kommt das Condition Monitoring für die vorausschauende Wartung ins Spiel: Basierend auf intelligenten Algorithmen und Software in einer IIoT-Umgebung können die vernetzten Antriebseinheiten ihre Zustandsdaten in der Umrichter-SPS sammeln und zusammen mit Daten von angeschlossenen Sensoren und Aktoren vorverarbeiten. Das Ergebnis der Vorverarbeitung bzw. der komplette Datensatz kann optional an ein Peripheriegerät gesendet werden. Dort werden die Daten aus allen Teilsystemen verwaltet und ausgewertet. Die Daten stehen dann als vorselektierte und aufbereitete Smart Data zur weiteren Verwendung und übersichtlichen Visualisierung zur Verfügung.

Daten analysieren statt nur lesen

Ein konkretes Anwendungsbeispiel ist die sensorlose Bestimmung des optimalen Ölwechselzeitpunkts anhand der Öltemperatur. Dies basiert auf der Tatsache, dass die Öltemperatur ein wichtiger Indikator für die Ölalterung in Getrieben ist. Diese Information ermöglicht in Kombination mit den verfügbaren Getriebeparametern und spezifischen Betriebsparametern eine genaue Berechnung des Ölwechselzeitpunkts. Ein physikalischer Temperatursensor ist hier nicht erforderlich. Die Vorverarbeitung der Antriebsdaten erfolgt in der integrierten SPS des NORD-Frequenzumrichters, die zur Auswertung genutzt wird. Der Kunde kann über alle gängigen Schnittstellen auf die berechneten Daten zugreifen.

Die richtige SPS-Softwarearchitektur für jede Lösung

Die Antriebsausrüstung kann optional erweitert und an die jeweilige Automatisierungsaufgabe angepasst werden. Der Kunde kann wählen, welche Aufgaben (Antriebsüberwachung, Antriebssteuerung, Prozesssteuerung) er direkt im Antrieb unterbringen möchte. In kleineren Produktionsumgebungen bietet diese Skalierbarkeit die Möglichkeit, damit Erfahrungen zu sammeln, bevor die Anlage neu organisiert wird. Es stehen drei Ausbaustufen zur Verfügung. In der ersten Stufe übernimmt die Antriebs-SPS nur die Überwachung des Antriebs. Die Antriebsparameter werden in der SPS vorverarbeitet und an die übergeordnete Steuerung, die für die Antriebs- und Prozesssteuerung zuständig ist, weitergegeben. In der mittleren Ebene integriert die SPS die Antriebssteuerung und führt auch antriebsbezogene Funktionen aus. In der höheren Ausbaustufe ersetzt die Controller-SPS die übergeordnete Steuerung vollständig. Neben der Kommunikation mit einer Steuerung kann optional ein lokales Datenmanagement ohne Internetverbindung die Daten nutzen.