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1© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Heribert Einwag, Produktmanager – EATON, Produktlinie Lean Solutions
2© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
EATON
• Gründung im Jahre 1911
• Niederlassungen in nahezu allen Ländern der Erde
• Innovationszentren in Regionen auf der ganzen Welt
• Mehr als 102.000 Mitarbeiter weltweit
• 22,6 Mrd. USD Umsatz in 2014
• 50 % des Umsatzes außerhalb der USA
Motor
Control
Distribution
Equipment
DC Circuit
Protection
IEC Global Switchgear
Paralleling Switchgear
UPS Products
DC Products
Complete IEC
Low Voltage
Data Center
Solutions
Automation
Systems
Energy
Engineering
1979 1994 1998 2003 2004 20072005 2008 2009 2010 2011 2012
Diversified
electrical
manufacturer
Electrical
distribution
3© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Industrielle Anwendungen und
Maschinenbau
Transportwesen Informationstechnologie
Energie- und
Versorgungsunternehmen
4© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
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5© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Sicherere
Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
•
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6© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
• Einleitung / Zielsetzung
• Technische Voraussetzungen
• Beispiele
• Referenzanwendungen
Inhalte des Vortrags
7© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Condition Monitoring
(Zustandsüberwachung) basiert
auf einer regelmäßigen oder
permanenten Erfassung des
Maschinenzustandes durch
Messung und Analyse
physikalischer Größen, z.B.
Schwingungen, Temperaturen,
Lage/Näherung.
Das Condition Monitoring verfolgt zwei Ziele: Sicherheit und Maschineneffizienz.
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Condition Monitoring
Einleitung
8© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
… auch für “einfache” Schaltgeräte
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Condition Monitoring
Umfang
9© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Hardware zu
Messwerterfassung und
Auswertung
zur Erfassung der Fehler- und
Statusinformationen
Erfassen Auswerten
Analog I
0 – 10 V,0-20mA
Digital
Zählen
…….
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Fähigkeit zur
Kommunikation
zu industriellen Feldbusstandards
+
Rechnen
a:= b+c
Speichern
Analysieren Melden
!
Technologische Voraussetzung
für erfolgreiches Condition Monitoring
10© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Verschiedene
ASIC Layouts
Hardware
• µC mit RAM/Flash
• Bis zu 42 GPIOs
• RS488+ Kommunikationsphysik
• Hoher 8KV ESD Schutz
• Sehr kompaktes, „Ready to use“ Design
Datenkommunikation
• Bis zu 1000 Byte zyklische Daten
• Zyklische und azyklische Datenkommunikation
• Diagnose
• Baudrate max. 2MB
System
• Bis zu 99 Teilnehmer (ohne Repeater)
• Max. Ausdehnung 600m
• Ankopplung an Feldbusse über Gateways
9x9mm
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Technologische Basis
SmartWire-DT
11© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Funktionselemente:
Permanent überwacht werden:
• Kontaktapparats (korrekte Position,
Federbruch, Fehlfunktion..)
• Fehlerhafte Bedienung (Mittelstellung)
Befehls- und Meldegeräte RMQ-Titan
Elektromechanische Kontakt – und
Anzeigeelemente werden durch intelligente,
kommunikative Funktionselemente ersetzt.
Ein Funktionselement ersetzt dabei bis zu 3
elektromechanische Komponenten nebst
Verdrahtung.
Vorteile
• Sicherstellung der Funktionsfähigkeit
• Melden von Fehlfunktionen
Wechsler Doppelwechsler LED Wechsler
mit LED
Doppelwechsler
mit LED
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Beispiel
Befehls- und Meldegeräte
12© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Elektronischer Motorstarter PKE
• Anstelle einer elektromechanischer
Überlasteinheit wird ein elektronischer
Auslöseblock verwendet.
• Nur 5 Typen für Motoren von 0,3 bis 65A
• Verfügbare Informationen
- Statusinformationen PKE (An, Aus, …)
- Motorstrom ,Thermisches Motormodell
- Auslösegründe (Überlast, Kurzschluss,
Phasenausfall)
Einstellungen: Ir (Wert Überlastauslöser),
CLASS (Trägheitsgrad), Typ Auslöseblock
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Beispiel
Elektronischer Motorschutzschalter
13© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Elektronischer Motorstarter PKE
Vorteile:
• Detaillierte Statusinformationen erleichtern im
Fehlerfall die Diagnose und verkürzen damit
Stillstandzeiten
• Istwerte von Motorstrom und thermischem
Motorzustand ermöglichen Früherkennung /
Vermeidung drohender Motorabschaltungen
• Verfügbarkeit der Einstellwerte ermöglicht die
Überprüfung korrekter Einstellungen und
damit Sicherstellung des korrekten
Motorschutzes
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Beispiel
Elektronischer Motorschutzschalter
14© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Hydraulik-Schlauchüberwachung
• Permanente Echtzeit-Schlauchüberwachung
• Sensoren im Schlauch überprüfen die
mechanische Stabilität
• Flexible 12/24 VDC-Versorgung
• Wireless Übertragung
• Speicherung der Daten auf LifeSense Web
Portal möglich
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Beispiel
„Life Sense“ Hydraulik Schlauchüberwachung
15© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Hydraulik-Schlauchüberwachung
Vorteile:
• Eliminiert plötzliche Schlauchausfälle, dadurch
Schutz von Mensch, Maschine und Umwelt
• Reduzierung von Stillstandzeiten
• Steigerung der Lebensdauer um bis zu 50%
• Optimierte Wartungsintervalle, automatisierte
Inspektionen
• Reduzierte Kosten durch verlängerte
Austauschintervalle
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Beispiel
„Life Sense“ Hydraulik Schlauchüberwachung
16© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Zuverlässigere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
SmartWire-DT
Applikationsbeispiele
© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. 17
Vereinfachte Automatisierung der
Produktionsanlage eines weltweit
agierenden Automobilhersteller
Kundenanforderung
• Automatisierung der Karosseriefertigung mit
zentraler Steuerung und Überwachung
Eaton Lösung
• Einsatz von 1.800 Motorstartern an
SmartWire-DT
Kundenvorteil
• 60% Zeitersparnis bei der Verdrahtung
• Steuerverdrahtung reduziert von 12.000 auf
700 Meter
• Höhere Betriebssicherheit durch erweiterte
Diagnoseinformation
• Verkürzte Stillstandzeiten durch optimierte
Wartungsintervalle
ERFOLGSGESCHICHTE
18© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
•
•
•
•
•
•
ERFOLGSGESCHICHTE
19© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
•
•
•
•
•
•
•
•
• die
Fehlersuche und reduzieren Stillstandzeiten
ERFOLGSGESCHICHTE
20© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
zuverlässig
und ohne plötzliche Überraschungen
ERFOLGSGESCHICHTE
•
•
• ™“-
•
•
•
Informationsübermittlung anhand Sensoren
21© 2015 Eaton. All Rights Reserved..

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Condition monitoring

  • 1. 1© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Heribert Einwag, Produktmanager – EATON, Produktlinie Lean Solutions
  • 2. 2© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. EATON • Gründung im Jahre 1911 • Niederlassungen in nahezu allen Ländern der Erde • Innovationszentren in Regionen auf der ganzen Welt • Mehr als 102.000 Mitarbeiter weltweit • 22,6 Mrd. USD Umsatz in 2014 • 50 % des Umsatzes außerhalb der USA Motor Control Distribution Equipment DC Circuit Protection IEC Global Switchgear Paralleling Switchgear UPS Products DC Products Complete IEC Low Voltage Data Center Solutions Automation Systems Energy Engineering 1979 1994 1998 2003 2004 20072005 2008 2009 2010 2011 2012 Diversified electrical manufacturer Electrical distribution
  • 3. 3© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Industrielle Anwendungen und Maschinenbau Transportwesen Informationstechnologie Energie- und Versorgungsunternehmen
  • 4. 4© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. • • • • • •
  • 5. 5© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Sicherere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen • • • • •
  • 6. 6© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Zuverlässigere Maschinen Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen • Einleitung / Zielsetzung • Technische Voraussetzungen • Beispiele • Referenzanwendungen Inhalte des Vortrags
  • 7. 7© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Condition Monitoring (Zustandsüberwachung) basiert auf einer regelmäßigen oder permanenten Erfassung des Maschinenzustandes durch Messung und Analyse physikalischer Größen, z.B. Schwingungen, Temperaturen, Lage/Näherung. Das Condition Monitoring verfolgt zwei Ziele: Sicherheit und Maschineneffizienz. Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen Condition Monitoring Einleitung
  • 8. 8© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. … auch für “einfache” Schaltgeräte Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen Condition Monitoring Umfang
  • 9. 9© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Hardware zu Messwerterfassung und Auswertung zur Erfassung der Fehler- und Statusinformationen Erfassen Auswerten Analog I 0 – 10 V,0-20mA Digital Zählen ……. Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen Fähigkeit zur Kommunikation zu industriellen Feldbusstandards + Rechnen a:= b+c Speichern Analysieren Melden ! Technologische Voraussetzung für erfolgreiches Condition Monitoring
  • 10. 10© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Verschiedene ASIC Layouts Hardware • µC mit RAM/Flash • Bis zu 42 GPIOs • RS488+ Kommunikationsphysik • Hoher 8KV ESD Schutz • Sehr kompaktes, „Ready to use“ Design Datenkommunikation • Bis zu 1000 Byte zyklische Daten • Zyklische und azyklische Datenkommunikation • Diagnose • Baudrate max. 2MB System • Bis zu 99 Teilnehmer (ohne Repeater) • Max. Ausdehnung 600m • Ankopplung an Feldbusse über Gateways 9x9mm Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen Technologische Basis SmartWire-DT
  • 11. 11© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Funktionselemente: Permanent überwacht werden: • Kontaktapparats (korrekte Position, Federbruch, Fehlfunktion..) • Fehlerhafte Bedienung (Mittelstellung) Befehls- und Meldegeräte RMQ-Titan Elektromechanische Kontakt – und Anzeigeelemente werden durch intelligente, kommunikative Funktionselemente ersetzt. Ein Funktionselement ersetzt dabei bis zu 3 elektromechanische Komponenten nebst Verdrahtung. Vorteile • Sicherstellung der Funktionsfähigkeit • Melden von Fehlfunktionen Wechsler Doppelwechsler LED Wechsler mit LED Doppelwechsler mit LED Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen Beispiel Befehls- und Meldegeräte
  • 12. 12© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Elektronischer Motorstarter PKE • Anstelle einer elektromechanischer Überlasteinheit wird ein elektronischer Auslöseblock verwendet. • Nur 5 Typen für Motoren von 0,3 bis 65A • Verfügbare Informationen - Statusinformationen PKE (An, Aus, …) - Motorstrom ,Thermisches Motormodell - Auslösegründe (Überlast, Kurzschluss, Phasenausfall) Einstellungen: Ir (Wert Überlastauslöser), CLASS (Trägheitsgrad), Typ Auslöseblock Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen Beispiel Elektronischer Motorschutzschalter
  • 13. 13© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Elektronischer Motorstarter PKE Vorteile: • Detaillierte Statusinformationen erleichtern im Fehlerfall die Diagnose und verkürzen damit Stillstandzeiten • Istwerte von Motorstrom und thermischem Motorzustand ermöglichen Früherkennung / Vermeidung drohender Motorabschaltungen • Verfügbarkeit der Einstellwerte ermöglicht die Überprüfung korrekter Einstellungen und damit Sicherstellung des korrekten Motorschutzes Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen Beispiel Elektronischer Motorschutzschalter
  • 14. 14© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Hydraulik-Schlauchüberwachung • Permanente Echtzeit-Schlauchüberwachung • Sensoren im Schlauch überprüfen die mechanische Stabilität • Flexible 12/24 VDC-Versorgung • Wireless Übertragung • Speicherung der Daten auf LifeSense Web Portal möglich Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen Beispiel „Life Sense“ Hydraulik Schlauchüberwachung
  • 15. 15© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Hydraulik-Schlauchüberwachung Vorteile: • Eliminiert plötzliche Schlauchausfälle, dadurch Schutz von Mensch, Maschine und Umwelt • Reduzierung von Stillstandzeiten • Steigerung der Lebensdauer um bis zu 50% • Optimierte Wartungsintervalle, automatisierte Inspektionen • Reduzierte Kosten durch verlängerte Austauschintervalle Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen Beispiel „Life Sense“ Hydraulik Schlauchüberwachung
  • 16. 16© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. Sicherere Maschinen Einfachere, kompaktere und kostengünstigere Maschinen Zuverlässigere Maschinen Energieeffiziente Maschinen SmartWire-DT Applikationsbeispiele
  • 17. © 2015 Eaton. All Rights Reserved.. 17 Vereinfachte Automatisierung der Produktionsanlage eines weltweit agierenden Automobilhersteller Kundenanforderung • Automatisierung der Karosseriefertigung mit zentraler Steuerung und Überwachung Eaton Lösung • Einsatz von 1.800 Motorstartern an SmartWire-DT Kundenvorteil • 60% Zeitersparnis bei der Verdrahtung • Steuerverdrahtung reduziert von 12.000 auf 700 Meter • Höhere Betriebssicherheit durch erweiterte Diagnoseinformation • Verkürzte Stillstandzeiten durch optimierte Wartungsintervalle ERFOLGSGESCHICHTE
  • 18. 18© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. • • • • • • ERFOLGSGESCHICHTE
  • 19. 19© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. • • • • • • • • • die Fehlersuche und reduzieren Stillstandzeiten ERFOLGSGESCHICHTE
  • 20. 20© 2015 Eaton. All Rights Reserved.. zuverlässig und ohne plötzliche Überraschungen ERFOLGSGESCHICHTE • • • ™“- • • • Informationsübermittlung anhand Sensoren
  • 21. 21© 2015 Eaton. All Rights Reserved..