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Kritische Schwingungen in Walzwerken aufspüren

Vorteile

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Minimierung von Fehlalarmen

durch Berücksichtigung der Prozessparameter

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Einfache
Integration

in das bestehende iba-System

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Automatische
Alarmierung

in Echtzeit bei Grenzwertüberschreitung

Das Projekt

In Walzanlagen können zahlreiche Schwingungen auftreten, die sich negativ auf Lebensdauer und Zustand der Anlage, aber auch auf die Produktqualität auswirken. Werden Verschleiß und Defekte rechtzeitig erkannt, können entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, um Ausschuss oder Stillstandszeiten zu reduzieren. In jedem Fall ist es erforderlich, das Schwingungsverhalten der Anlage genau zu kennen und in Beziehung zu weiteren Prozessdaten aus der Anlage zu setzen.

In einem Kaltwalzwerk wurde das Prozessdatenaufzeichnungssystem ibaPDA bereits zur Prozess­analyse eingesetzt, die Schwingungsmessdaten jedoch separat ausgewertet. Mit ibaInSpectra als Add-On zum ibaPDA-System lassen sich die erfassten Schwingungssignale in definierten Frequenz­bereichen auswerten und gleichzeitig Prozesse mit allen Maschinen-, Material- und Qualitätsdaten überwachen.

Die Technik

Kaltwalzanlagen verfügen über ein komplexes Schwingungsverhalten aus Eigenschwingungen der Anlagenmechanik sowie Anregungen aus Getriebe oder Lagern aber auch durch Defekte. Ziel der Überwachung ist es, Schwingungen, die von Fremderregung oder Fehlern verursacht werden, zu erkennen. Im konkreten Fall geben Beschleunigungssensoren an den Einbaustücken, die zur Lagerung der Walzen dienen, Aufschluss über das Schwingungsverhalten des gesamten Gerüstes. Im Normalbetrieb bewegen sich die Eigenschwingungen des Gerüstes im Niederfrequenzbereich. Hochfrequente Schwingungen deuten auf Fremderregung hin. Mit ibaInSpectra können diese Schwingungen konkreten Bauteilen zugeordnet werden.

"Nur mit der einzigartigen Kombination einer vollwertigen Schwingungsüberwachung mit den Prozessdaten, kann man Schwingungen in komplexen Anlagen verstehen."

Günter Spreitzhofer
Application & Consulting, iba AG

iba-Produkte

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ibaPDA

Als zentraler Bestandteil des iba-Systems bewährt sich ibaPDA bereits seit Jahren als eines der vielseitigsten Messwerterfassungssysteme für Instandhaltung und Produktion. Client-Server-Architektur, flexible Aufzeichnung und die einfache Konfiguration dank Auto-Detect sind nur einige der überzeugenden Features.

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ibaInSpectra - Überwachung von Prozessschwingungen in Echtzeit

Mit ibaInSpectra werden beliebige Schwingungen permanent überwacht und mögliche Fehlerquellen können frühzeitig erkannt werden. Da ibaInSpectra in ibaPDA integriert ist, können neben den reinen Schwingungsanalysen auch mögliche Zusammenhänge zwischen Schwingungseffekten und Prozessverhalten erkannt werden.

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ibaQPanel

ibaQPanel ermöglicht die Live-Anzeige von Prozess- und Qualitätsdaten, Zuständen, Ereignissen und Kamerabildern in einer technologiebezogenen Darstellung. Es vereint die Funktionalität einer interaktiven Messgrößendarstellung mit Elementen aus dem HMI-Bereich und ist nahtlos in ibaPDA integriert.

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iba Modularsystem

Das iba-Modularsystem erfasst und verarbeitet Messsignale und eignet sich mit den passenden Signalausgabemodulen auch für Steuer- und Regelanwendungen. Entscheidender Pluspunkt des Systems ist das frei gestaltbare Konzept: Auf einem Baugruppenträger mit Rückwandbus können eine Zentraleinheit und bis zu vier weitere Ein-/Ausgangsmodule gesteckt werden.

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Das ibaMS8xIEPE tastet die Werte der Schwingungssensoren mit bis zu 40 kHz mit 16 fachem Oversampling ab und stellen diese dem ibaPDA-System in digitalisierter Form zur Verfügung. Mit ibaInSpectra-Expert Modulen können diese Daten in Echtzeit einer frei konfigurierbaren Frequenzband­analyse unterzogen werden. Für jedes Frequenzband werden Kennwerte, wie Peak, RMS und Peak-Frequenz ermittelt. Zeitsynchron zeichnet das System Daten aus der Anlage wie Geschwindigkeit, Walzkraft, Drehmoment, etc. auf. Aus den Kennwerten des Frequenzbandes und den Prozessdaten lassen  sich Rückschlüsse auf die Ursache der unerwünschten Schwingung ziehen.

Um die Schwingungen in vertretbaren Grenzen zu halten, kann ibaInSpectra über die integrierte Alarmierungsfunktion schwingungsrelevante Prozessparameter auch online variieren. Zusätzlich werden die Messdaten mit ibaQPanel auf dem Steuer­stand der Leittechnik in Echtzeit visualisiert. Dies ermöglicht dem Bediener, zielgerichtet auch manuelle Eingriffe anzustoßen.

Erfahren Sie, wie iba Ihnen hilft, die wachsende technologische Komplexität von automatisierten Prozessen und mechatronischen Systemen zu verstehen und zu meistern