Effiziente Überwachung: Betriebszustand von Kompressoren durch Stromaufnahme erkennen
Optimale Kompressorleistung für maximale Effizienz
Ziel des Projekts
In der Produktion ist die Funktion eines Kompressors von entscheidender Bedeutung. Seine Verfügbarkeit beeinflusst zahlreiche produktionsrelevante Anlagen und Prozesse. Doch wie kann man sicherstellen, dass ein Kompressor stets optimal arbeitet und ungeplante Stillstandzeiten vermieden werden? – Die Antwort liegt in der präzisen Erfassung der Betriebsstunden über die Stromaufnahme. In der Regel wird die Wartung in regelmäßigen Abständen durchgeführt. Schleichende Schäden werden dabei zu spät erkannt und ziehen ungeplante Stillstandzeiten und hohe Reparaturkosten nach sich.
Eine gezielte Überwachung der Stromaufnahme des Kompressors mit anschließender Weiterverarbeitung in der IIoT-Plattform moneo führt von einer zeitorientierten hin zu einer bedarfsorientierten Wartung, die nicht nur die Effizienz steigert, sondern auch Kosten senkt. Hierfür misst ein Stromwandler die Stromaufnahme. moneo visualisiert die verschiedenen Arbeitsbereiche des Kompressors und berechnen deren jeweilige Nutzungsdauer. So behalten Sie den Verschleiß Ihres Kompressors im Blick und können rechtzeitig reagieren.
Entdecken Sie, wie unsere Lösung Ihre Produktionsprozesse revolutionieren kann und profitieren Sie von einer zuverlässigen und effizienten Kompressorleistung.
Vermeidung ungeplanter Stillstände durch bedarfsgerechte Wartung |
Vermeidung hoher Reparaturkosten |
eine verbesserte Anlagenauslastung |
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Entscheidungshilfe durch permanente Analyse der Daten |
gezielte Überwachung einzelner Betriebszustände |
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Vorteile der Kompressorüberwachung durch Stromdaten
Die Überwachung der Stromaufnahme eines Kompressors bietet zahlreiche Vorteile, die weit über die einfache Betriebsüberwachung hinausgehen. Ein wesentlicher Vorteil ist die Organisation einer bedarfsgerechten Wartung. Durch die Erfassung des aufgenommenen Stroms können die aktuellen Arbeitsbereiche des Kompressors genau bestimmt und die Betriebsstunden in diesen Bereichen gezählt werden. Diese präzisen Daten ermöglichen es, Wartungsarbeiten bedarfsgerecht zu planen und durchzuführen, wodurch ungeplante Stillstandzeiten und hohe Reparaturkosten vermieden werden. Ein weiterer Vorteil ist die Beurteilung der Anlagenauslastung. Die gesammelten Daten zur Stromaufnahme liefern wertvolle Informationen über die Auslastung der Anlage. Bei Produktionssteigerungen kann so ermittelt werden, ob die Kapazität des vorhandenen Kompressors oder der Kompressoren noch ausreicht. Zudem ermöglicht die Analyse der verfügbaren Druckluftkapazität eine fundierte Entscheidung über mögliche Energiekosten-Einsparungen durch den Einsatz unterschiedlicher Aggregatseinheiten.
Durch diese umfassende Überwachung und Analyse der Stromaufnahme wird nicht nur die Effizienz des Kompressors gesteigert, sondern auch die gesamte Produktionskette optimiert.
Nutzenversprechen
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EnergieoptimierungStromaufnahme als Indikator: So überwachen Sie den Zustand Ihres Kompressors
Kompressoren können in verschiedenen Betriebszuständen arbeiten, wobei die Belastung je nach Betriebszustand der einzelnen Komponenten variiert. Im Leerlauf befindet sich der Verdichter im Ruhezustand und verschleißt nicht, während er im Lastlauf aktiv arbeitet und stärker beansprucht wird. Die herkömmliche Methode der Betriebsstundenerfassung kann nicht zwischen Leerlauf und Lastlauf unterscheiden, was zu ungenauen Wartungsplänen führt. Die häufig genutzte zeitbasierte Wartung beachtet nicht die tatsächliche Abnutzung der Verschleißkomponenten. Dies führte oft zu unnötigen Wartungen oder – im schlimmsten Fall – zu verspäteten Eingriffen bei schleichenden Schäden.
Durch die Erfassung der Stromaufnahme des Kompressors werden nun die tatsächlichen Betriebsstunden in den verschiedenen Arbeitsbereichen genau gemessen. Diese präzisen Daten ermöglichen eine bedarfsgerechte Wartung, die auf der tatsächlichen Nutzung basiert. So wird sichergestellt, dass Wartungen genau dann durchgeführt werden, wenn sie wirklich notwendig sind. Die Lebensdauer der Kompressor Komponenten wird somit optimal genutzt und Kosten und Energie eingespart.
Automatisierter Datentransfer Ihrer Kompressordaten
ifm bietet zahlreiche Schnittstellen für einen automatisierten Datentransfer – vom Sensor bis ins ERP oder Cloudsystem. So können die Daten sicher erfasst und in Analysesysteme wie moneo ausgewertet werden. In moneo kann definiert werden, ob beim Auftreten von Warnungen und Alarmen automatisiert eine E-Mail-Benachrichtigung erfolgt oder dank der Schnittstelle SFI direkt eine Bestellung oder ein Wartungsauftrag in SAP angestoßen wird. Für Applikationen bei denen Wartungsmaßnahmen notwendig sind, bietet sich hier eine vorzeitige Planung des Serviceeinsatzes an.
Systemaufbau
- Stromwandler (ZJF056)
- Signalwandler Analog 4. 20mA auf IO-Link (DP2200)
- IO-Link Maser (AL1350)
Wie Sie die Überwachung der Stromaufnahme Ihres Kompressors installieren
Für eine gezielte Überwachung ihres Kompressors bietet ifm ein breites Portfolio an Automatisierungskomponenten an. Sie können die IIoT-Lösung moneo direkt in der moneo Cloud nutzen.
Die mit Ihrem System verbundenen IO-Link Master sind über ein internes VLAN mit dem Server verbunden. Für diese Anwendung wurden der Stromwandler ZJF056 und das Auswertesystem und Display für Analogsignale DP2200 gewählt.
Ein Stromwandler umschließt eine beliebige Phase der dreiphasigen Zuleitung zum Kompressor. Der Messwert des Wandlers liegt als 4...20mA Analogsignal am Signalausgang an. Dieser Wert wird über den DP2200 von 4...20mA auf IO-Link umgesetzt. Zu beachten hierbei ist, dass die „interne Bürde“ des DP2200 aktiviert wird. Über einen IO-Link Master der Baureihe AL1352 werden die Daten für moneo bereitgestellt.
Um aussagekräftige Prozesswerte zu erhalten, muss der Messwert des Stromwandlers in den eigentlichen Stromwert (4 mA ≙ 0 A, 20 mA ≙ 50 A*) des Wandlers umgerechnet werden. Dies erfolgt in moneo über die Funktion „Kalkulierte Werte“ (Calculated values).
In der Analyse wird dann der errechnete Stromwert herangezogen, um den jeweiligen Arbeitsbereich des Kompressors zu unterscheiden.
* Der ZJF056 Werkseinstellung = 100A. Um die Messgenauigkeit zu erhöhen, wurde der Messbereich über den Dip-Schalter am Wandler auf 50A angepasst.
Arbeitsbereich: Aus / Stromaufnahme in A: <1
Arbeitsbereich: Leerlauf / Stromaufnahme in A: 1 – 40
Arbeitsbereich: Lastlauf / Stromaufnahme in A: >40