Messkoffer Mobile Messtechnik: aufstellen – anschließen – losmessen

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

TURCK GmbH

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

Ob mobiles Condition Monitoring, Störungsanalyse oder Inbetriebnahme Messung – Die Anforderungen an eine mobile Messdatenerfassung sind hoch. Delphin Technology bietet mit seinen individuellen Messkofferlösungen und einer plattformunabhängigen Messtechniksoftware für jede mobile Messaufgabe die passende Lösung.

Der Bedarf an messtechnischer Überwachung unterschiedlicher Assets steigt immer weiter. Auch kleine Maschinen und Geräte wie Pumpen oder Antriebe sollen überwacht und bezüglich ihres Zustands analysiert werden, um sich anbahnende Schäden frühzeitig zu erkennen und so mit einer Reparatur oder einem Austausch einem Ausfall zuvorzukommen. Andererseits soll bei auftretenden Störungen die Ursache möglichst schnell gefunden werden, um Abhilfe zu schaffen.

Bei vielen kleineren Geräten ist aber die permanente Installation von Messtechnik unwirtschaftlich oder aber aus Platzgründen gar nicht möglich. Außerdem reicht es oftmals aus, nur in bestimmten zeitlichen Abständen Messungen durchzuführen, da sich Schäden oftmals langsam anbahnen. Auch zyklisch wiederkehrende Messungen wie die Zustandsprüfung an Sicherheitseinrichtungen wie z. B. Schnellschlussventilen gehören zu diesem Aufgabenbereich.

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Wo flexible, mobile Messtechnik nötig ist

Eine andere Messaufgabe, die aber letztendlich auf die gleiche Anforderung hinausläuft, sind Abnahme- oder Inbetriebnahme Messungen an neu installierten oder revidierten (überholten) Anlagen und Maschinen. Diese Messungen werden nicht wiederkehrend, sondern nur einmal durchgeführt, da es nur darum geht, die ordnungsgemäße Funktion nach der Installation sicherzustellen und die Betriebsparameter richtig zu justieren. Aus diesem Grund lohnt es sich auch hier nicht, Messtechnik fest zu installieren.

Ein weiteres großes Feld, in dem flexible, nicht-stationär verbaute Messtechnik benötigt wird, ist der Bereich Forschung und Entwicklung. Hier kommt es zu häufig wechselnden Messaufbauten, da Versuche regelmäßig angepasst und für die neue Messaufgabe ausgelegt werden müssen. Oftmals steht der neue Aufbau dabei in einem benachbarten Labor oder Gebäude, sodass ein „Umzug“ der Messtechnik erforderlich wird.

Für die genannten Aufgabenbereiche wird also eine flexible, mobile Messtechnik benötigt, die individuell an die jeweilige Messaufgabe anpassbar ist. Wie lässt sich diese Anforderung am besten erfüllen und worauf sollte man achten?

Messkoffer: robust und geschützt für den Einsatz in rauen Umgebungen

Zu den Grundvoraussetzungen gehört, dass die Lösung einerseits zur Messaufgabe passt, andererseits aber ausreichenden Schutz bei rauen Umgebungsbedingungen bietet und noch dazu leicht zu transportieren ist. Die Delphin Technology AG bietet für jede Herausforderung dieser Art die passende Lösung mit ihrem individuell konfigurierbaren Messkoffer.

Die Außenhaut besteht aus widerstandsfähigem Kunststoff, dem weder staubige oder nasse Umgebungsbedingungen noch sonstige Umwelteinflüsse etwas anhaben können. Auch alle Schnittstellen des Koffers sind durch Einsatz abgedichteter Kabeldurchführungen bis IP67 geschützt. Bei umfangreicheren Messaufgaben sind größere Ausführungen mit Rollen möglich. Dank des standardmäßig enthaltenen Weitbereichsnetzteils sind die Messkoffer für den weltweiten Einsatz gerüstet.

Auf den Inhalt kommt es an

Der Anschluss der Sensoren und Aktoren an den Messkoffer erfolgt über seine I/O-Schnittstellen, über die die Messsignale erfasst, gespeichert und verarbeitet und Steuerungssignale ausgegeben werden. Mindestens ebenso wichtig sind seine Schnittstellen, die zur Kommunikation mit vorhandenen Feldgeräten, mobilen oder stationären Computern und der Cloud erforderlich sind. Unbedingt benötigt wird außerdem ein ausfallsicherer interner Datenspeicher, damit die erfassten Messdaten sicher gespeichert werden. Für viele Anwendungen hilfreich ist außerdem eine kofferinterne „Intelligenz“, mit der Messwerte vorverarbeitet oder im Idealfall sogar ganze Messabläufe automatisiert werden können.

Das Herzstück der Messkoffer bilden die intelligenten MSR-Systeme von Delphin Technology. Ganz auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten können hier vom kompakten Loggito Logger für die niedrigkanalige Messdatenerfassung über die Schnittstellenprofis der Expert Logger-Reihe bis hin zur modularen Messwerterfassungssystem Profimessage verschiedene Geräte zum Einsatz kommen. Wenn auch Schwingungsdaten erfasst werden sollen, wird Expert Vibro als Spezialist für die Schwingungsmesstechnik mit eingebaut.

Ein Koffer – viele Anwendungen

Allen Messkoffern gemein sind universelle, galvanisch getrennte Analogeingänge, die den rückwirkungsfreien Anschluss beliebiger Sensoren zur Messung von Spannungen, Strömen, Widerständen, Temperaturen und beliebiger abgeleiteter Größen ermöglichen und dabei stets höchste Messgenauigkeit garantieren. Damit ergeben sich vielfältige Möglichkeiten mit nur einem Messkoffer. Alle erfassten Messdaten werden dabei ausfallsicher im Messkoffer gespeichert. Schnittstellen wie Profibus, Profinet, Modbus TCP und RTU, sowie OPC UA ermöglichen die Kommunikation in alle Unternehmensebenen und in die Cloud. WLAN und LTE für die drahtlose Kommunikation sind ebenfalls verfügbar.

Eine Besonderheit der Messkoffer von Delphin sind die sogenannten Softwarekanäle. Damit ist es nicht nur möglich, Messwerte miteinander zu verknüpfen und komplizierte Berechnungen wie Ableitung und Integration vorzunehmen, sondern auch komplette Messabläufe zu automatisieren. Der automatische Ablauf einer Sollwertkurve oder die Temperaturstabilisierung per PID-Regler beispielsweise verringern den Arbeitsaufwand bei der Messdurchführung erheblich und erlauben eine Vielzahl an Möglichkeiten.

Die Messkoffer werden individuell zusammengestellt und verfügen so immer genau über die I/Os, die für die jeweilige Messaufgabe benötigt werden. Wenn beispielsweise für ein Condition Monitoring zeitgleich Schwingungen und Temperaturen oder Drücke erfasst und analysiert werden müssen, dann werden die benötigten Kanalzahlen realisiert, z. B. durch den Einbau eines Expert Vibro in Kombination mit einem Expert Logger oder ein Profimessage-Gerät. Eine Besonderheit ist dabei die zeitsynchrone Erfassung der unterschiedlichen Eingangssignale. So ist es ohne Aufwand möglich, die verschiedenen Messgrößen gemeinsam zu analysieren und miteinander in Relation zu setzen. Zusammenhänge lassen sich so auf einen Blick erkennen.

Datenlogger

So lassen sich Pumpwerke aus der Ferne überwachen

Was sonst noch im Messkoffer drin steckt:

Neben den I/O-Schnittstellen und der Datenerfassung können viele verschiedene weitere Komponenten für die jeweilige Messaufgabe erforderlich sein, beispielsweise ein Schnittstellenkonverter, ein Leistungsmessgerät oder ein Energiezähler. Außerdem müssen Steckverbindungen vorhanden sein, um die Sensoren ohne Zeit- und Installationsaufwand einfach anschließen zu können.

Delphin baut alle benötigten Komponenten ganz nach Wunsch in die individuellen Messkoffer ein. Alle vorhandenen Anschlüsse und Schnittstellen der verbauten MSR-Systeme und weiterer Komponenten werden auf die stabile Frontplatte verdrahtet und mit gravierter Beschriftung versehen. Die Art der Anschlüsse (Laborbuchsen, Schraubklemmen etc.) ist dabei frei wählbar.

Alles nichts ohne Software

Ein Messkoffer mit Präzisionsmesstechnik ist die unabdingbare Basis für jede mobile Messaufgabe. Aber wie können die Messergebnisse visualisiert und analysiert werden? Dazu wird eine Messtechniksoftware benötigt, die die Messergebnisse ohne Zeitverzögerung auf den Bildschirm bringt – möglichst nicht nur auf den PC, sondern auch auf Tablet und Smartphone. Ideal wäre es zudem, wenn nicht nur Messkurven, sondern ganze Anlagenvisualisierungen dargestellt werden könnten, damit der Betriebszustand aller Komponenten auf einen Blick erkennbar ist.

Eine passgenaue Lösung bietet Delphin Technology mit der plattformunabhängigen Messtechniksoftware Profisignal 20. Mit Profisignal 20 Go kommen die Messwerte live auf das Display von Smartphone, Tablet und PC. Dabei steht eine große Auswahl an vielseitig konfigurierbaren Diagrammtypen zur Verfügung, z. B. das Multi-Spur-Diagramm. Dieses kann beispielsweise genutzt werden, um bei einer Störungsanalyse den zeitlichen Zusammenhang zwischen Schaltsignalen von Relais, Schützen und SPSen und der Änderung analoger Messwerte auf einen Blick zu erkennen.

Messtechniksoftware

Plattformunabhängig analysieren ohne überdimensioniertes SCADA-System

Durch die Nutzung hardwarenaher Berechnungsroutinen ist eine lückenlose Darstellung von Live-Daten und historischen Messwerten möglich. Leistungsfähige Statistikfunktionen zur Datenanalyse, eine Rekorderfunktion zur Durchführung von Reihenversuchen sowie ein Messdatenexport in verschiedene Dateiformate runden den Funktionsumfang ab.

Die Variante „Basic“ von Profisignal 20 ermöglicht zusätzlich die Erstellung individueller Schaubilder zur Visualisierung und Kontrolle von Prozessen und Messaufgaben. Dabei kann eine Vielzahl von Bedien- und Beobachtungselementen zu benutzerdefinierten Dashboards kombiniert werden. Ein Highlight ist zudem die sogenannte SCACH-Funktion. Der einfache Scan eines an der Anlage angebrachten QR-Codes per Smartphone oder Tablet reicht aus, um ausgewählte Maschinendaten oder sogar eine komplette Anlagenvisualisierung aufs Display des mobilen Endgeräts zu bringen. Einfach und praktisch – ein ideales Werkzeug für die Instandhaltung. (in)

Messtechnik

Messaufgaben schnell an der Anlage erledigen

* Dr. Sven Jodlauk, Produktmanager bei der Delphin Technology AG

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