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Messdatenverarbeitung mit Twincat 3

Ethercatbasiertes CM-System

TAR Automation unterstützt Unternehmen bei der Integration von Automatisierungslösungen. Für die Zustandsüberwachung in Produktionsanlagen hat das in Dinslaken ansässige Unternehmen nun ein Condition-Monitoring-System mit Beckhoff-Komponenten entwickelt.



Ralf Stachelhaus, Leiter der Beckhoff-Niederlassung Rhein/Ruhr, und Alfred Rachner, Geschäftsführer von TAR Automation (v.l.n.r.) neben dem Condition-Monitoring-System. Bild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Gerade aufgrund der modularen Struktur der Automatisierungsplattform Twincat 3 setzt Tar Automation verstärkt auf PC-basierte Automatisierungssysteme. „Mit der PC-basierten Steuerungslösung lassen sich etliche neue Funktionen in die Automatisierungstechnik integrieren, die bisher ausschließlich mit dedizierten ‚Blackbox-Komponenten‘ realisiert werden konnten. Das Condition Monitoring (CMS) für die Zustandsüberwachung von Produktionsanlagen ist dafür ein gutes Beispiel“, sagt Alfred Rachner, Geschäftsführer von TAR Automation. Ein CMS wird meist als Subsystem in der Anlage installiert. Es besteht aus einer Spezialhardware zur Messwerterfassung und -auswertung, verfügt über eine feste Anzahl von Kanälen und einen definierten Funktionsumfang. Größere Flexibilität und niedrigere Kosten waren für TAR der Treiber bei der Entwicklung seines CMS TAR 9964 auf Basis eines Embedded-PCs CX5140 mit Twincat 3-Software von Beckhoff, der Twincat Condition Monitoring-Bibliothek und den Ethercat-Klemmen als Steuerungsplattform.

Breites Funktionsspektrum

  • Das System ist frei programmierbar; zusätzliche Funktionen können
    jederzeit ergänzt werden.

  • Schwingungs- und Analogkanäle, Temperaturerfassung oder Digital-I/Os
    können jederzeit über die modularen Ethercat-Klemmen nachgerüstet
    werden.

  • Es bietet das breitbandige Echtzeit-Netzwerk Ethercat mit hochgenauen
    Uhren zur Synchronisation sowie Oversampling-Technologie, Abtastraten
    bis zu 100 Kilohertz für Analogsignale und 50 Kilohertz für
    Beschleunigungswerte sind möglich.

  • Die verwendete CM-Klemme EL3632 ermöglicht den Anschluss von
    IEPE-Sensoren und verfügt über Oversampling-Technologie,
    parametrierbare Hardware-Antialiasing-Filter, digitale Filter
    und Offsetkompensation.

  • Basisanalyse-Algorithmen stehen als SPS-Bibliothek zur Verfügung und die
    Funktionalität ist erweiterbar.

  • Die Integration bei Kunden erleichtern gängige Schnittstellen wie Profibus,
    Profinet, Ethernet/IP, Canopen, Ethernet.



Die Steuerungsplattform des von TAR entwickelten Condition-Monitoring-Systems besteht aus einem Embedded-PC CX5140 mit Twincat 3 Software, der Twincat-Condition-Monitoring-Bibliothek und den Ethercat-Klemmen. Bild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Schäden früh erkennen

Der Betreiber einer Zerkleinerungsmaschine nutzt das System bereits. Mit der Schwingungsanalyse und Grenzwert- und Trendauswertung lassen sich potentielle Lagerschäden erkennen, bevor großer finanzieller Schaden entsteht. Auch erhöhte Vibrationen des Materials im Zerkleinerungsvorgang wird gemessen, so dass Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können. Ein lockerer Keilriemen wird nun ermittelt und die Keilriemenspannung kann automatisch geregelt werden. Insgesamt haben die Verbesserungen zu einer Produktivitätssteigerung der Maschine um bis zu 50 Prozent geführt.

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