Komplettlösung – drahtloses Monitoring von Motoren und Maschinen

Produktbezeichnung: AV560

Eigenschaften

Drahtlose Schwingungsüberwachung und Condition Monitoring für verteilte Anwendungen. Bis zu 300 m von der Maschine zum Router funken und bis zu 2 Jahren lang autark messen.

Das drahtlose Überwachungssystem AV560 wurde speziell für verteilte Maschinen entwickelt, die ohne umständliche Kabelverdrahtung auf Ihren Zustand überwacht werden sollen. Das System kann Maschinenschwingungen und Temperatur synchron messen und den Maschinenzustand überwachen.

Ein System ist aus den Komponenten: Funksensoren, Gateway und Analysesoftware aufgebaut.

Funksensoren  Gateway  Analysesoftware  Technische Zeichnungen

Aufbau und Komponenten


Die Software dient der Überwachung des Maschinenzustandes in Echtzeit, und kann Fehler der Maschine im Voraus erkennen und ungeplante Ausfallzeiten vermeiden.


Drahtlose Beschleunigungssensoren AV505 (1d) und AV605(3d)

Die drahtlosen Beschleunigungssensoren AV505 und AV605 werden auf dem Lagersitz oder anderen Positionen installiert, um Maschinenschwingungen und Temperaturen in Echtzeit zu messen und die Messwerte über ZIGBEE zu übertragen. Der vom Nutzer selbstständig austauschbare Batterien haben eine Betriebszeit von bis zu 2 Jahren und können kostengünstig ersetzt werden. Die Beschleunigungssensoren werden mit Magnetfuß oder M6 Schraube befestigt.


Funk-Gateway AV560

Das Gateway empfängt die Sensorsignale und überträgt dies ein LAN, WLAN oder Mobilfunknetz (3G/4G) an einen Server. Im Server filtern intelligente Analysefunktionen anormale Messwerte aus.


Online-PC-Software AV-MOS

Die Software ist in Maschinenstruktur organisiert mit einer übersichtliche Darstellung des Systemaufbaus, der Messpunkte und der Konfigurationen. Mehr als 20 verschiedene Auswertungsdiagramme stehen dem Schwingungsanalytiker zur Verfügung: Rohsignale, Spektrum, Multi-Spektrum, Hüllkurvenspektrum, Cepstrum und weitere.


Synchrone Erfassung und Auswertung von Temperatur- und Schwingungsdaten

Der AV560 sammelt synchron Temperatur und Schwingungsmesswerte und erhöht so die Maschinensicherheit durch die parallele Überwachung von Schwingungs- und Temperaturdaten. Da Schwingungen und Temperaturerhöhung bei Schäden häufig zusammen auftreten, liefert der Sensor sehr aussagekräftige Informationen.


Intelligente Datenerfassung und -verarbeitung

AV560 ist ein komplettes Datenerfassungs-, Verarbeitungs- und Übertragungssystem zur Überwachung von Maschinenschwingungen (Beschleunigung, Geschwindigkeit und Weg) und Temperatursignalen, zur intelligenten Überwachung und zur Sicherstellung der Maschinensicherheit.


Intelligente Alarmfunktionen für anormale Maschinenzustände

Das AV560-System bietet verschiedene Arten von Alarmparametern: Gesamtwert, Temperatur und gewährleistet so die Genauigkeit und Aktualität der Alarminformationen.


Vier-in-eins-Sensor - Schwingungs- und Temperatursensor integriert

Integriertes Design, synchrone Erfassung von Beschleunigung, Geschwindigkeit, Weg und Temperatur


Einsatz im Ex-Bereich

Für das Gateway AV560 und Funksensoren gibt es eine Ex Zulassung ([Ex ia] IIC T4 Ga). Das AV560 benötigt auch während der Installation kein Signalkabel.

[]

Ex ia

IIC

T4

Ga

BracketsMethod of protectionGas/Dust groupTemperature classEquipment protection level
Outputs of apparatus going into hazardous area. Without brackets apparatus mounted in hazardous area. 
  • m = Ecapsulation (zone 0)
  • d = Flameproof (Zone 1)
  • e = Increased safety (Zone 1)
  • ia = Intrinsic safety (Zone 0)
  • ib = Intrinsic safety (Zone 1)
  • ic = Intrinsic safety (Zone 2)
  • o = Oil immersion (Zone 1)
  • q = Powder filling (Zone 1)
  • p = Pressurized and purged (Zone 1)
  • nA = Nonsparking (Zone 2)
  • nC = Sparking equipment with protected contact (Zone 2)
  • nR = Restricted breathing enclosure (Zone 2)
  • Op = Optical radiation
  • t = Protection by enclosure
 
 
  • I = Mining gas mixtures
  • IIA = Lowest requirements
  • IIB = Average requirements
  • IIC = Highest requirements
  • IIIA = Combustible flyings
  • IIIB = Nonconductive dust
  • IIIC = Conductive dust
 
 
  • T1 = 450 °C
  • T2 = 300 °C
  • T3 = 200 °C
  • T4 = 135 °C
  • T5 = 100 °C
  • T6 = 85 °C
 
 
  • Ga = Zone 0, 1, 2
  • Gb = Zone 1, 2
  • Gc = Zone 2
  • Da= Zone 20, 21, 22
  • Db = Zone 21, 22
  • Dc = Zone 22
  • Ma = Mining "very high"
  • Mb = Mining "high"
 

 

Systemtopologien der drahtlosen Schwingungsmessung

Topologie 1

Sensoren Drahtlos mit Gateway verbunden, Gateway im LAN

Die Sensoren werden an den Maschinen installiert und funken Ihre Messwerte zum Gateway. Das Gateway ist über LAN mit dem Netzwerk oder einem PC verbunden (RJ45 oder FO).

Topologie 2

Sensoren drahtlos mit Gateway verbunden, Gateway im WLAN

Die Sensoren werden an den Maschinen installiert und funken Ihre Messwerte zum Gateway. Das Gateway ist über W-LAN mit dem Netzwerk oder einem PC verbunden. Für diese Topologie ist ein spezieller AV560 Gateway mit integriertem WLAN lieferbar.

Topologie 3

Sensoren drahtlos mit Gateway verbunden, Gateway mit 3G/4G Remote verbunden

Die Sensoren werden an den Maschinen installiert und funken Ihre Messwerte zum Gateway. Das Gateway ist über 3G/4G mit dem Netzwerk oder einem PC verbunden. Für diese Topologie ist ein spezielles Gateway mit integriertem 3G/4G Modem lieferbar.

Anwendungen

Das drahtlose System ist für eine Dauereinsatz im Bereich der zustandsorientierten (CMS) und vorbeugenden (PDM) Wartung ausgelegt. Die Sensordaten werden in einstellbaren, festen Intervallen synchron erfasst und über Bluetooth zum Gateway übertragen. Das Erfassungsintervall ist von 10min bis 24h einstellbar. Typische Anwendungen sind an Lüftern, Motoren, Getrieben und anderen rotierenden oder schwingenden Maschinen.



Drahtloser Beschleunigungssensoren AV505 (Uniaxial) und AV605 (Triaxial)

Der AV505 ist ein integrierter Beschleunigungs- und Temperatursensor, der Geschwindigkeits-, Beschleunigungs-, Weg- und Temperatursignal gleichzeitig erfasst. Er kann die Messwerte in eine Richtung erfassen (1d Sensor). Für die Erfassung von gleichzeitig drei Raumrichtungen ist der Sensor AV605 verfügbar (3d)


Kommunikation über ZIGBEE

Die ZIGBEE-Kommunikation, speziell für den Einsatz im Feld, bietet starke Störsicherheit. Eine Übertragung vom Sensor ist über große Entfernungen (bis zu 300m) bis zum Gateway AV560 unter realen industriellen Bedingungen möglich. Der AV505 und 605 sind kleine Sensoren, (42mm x H 65mm) die einfach zu befestigen und zu warten ist.


Kompaktes Design

Das Design mit niedrigem Batterieverbrauch und einer Datenerfassung alle zwei Stunden ermöglicht einen Dauerbetrieb von bis zu 2 Jahren oder länger. Interne intelligente Überwachungsfunktionen warnen vor Störungen. Der Sensor ist mit IP67, wasser- und staubdicht.  Die eingebaute Antenne befindet sich im Inneren des Sensors, was die Zuverlässigkeit erheblich verbessert.


Intelligente selbstadaptive Messstrategie

Das Messintervall wird automatisch angepasst, um mehr Messwerte zu erfassen, sobald das Gerät eine Maschinenstörung erkennt.


Hochauflösende Datenmessung

128K Zeitsignalmessung und 2M Langzeitspeicher, Präzisionsanalyse. Hochfrequenz-Funkübertragung, Verlängerung der Überwachungsdistanz:  ZIGBEE-Übertragungsprotokoll, schnelles Ansprechverhalten und Hochfrequenzband, starke Störfestigkeit, kein Konflikt mit den vorhandenen drahtlosen Kommunikationsgeräten. Langstrecken-Datenübertragung unter realen industriellen Bedingungen, geeignet für Standorte mit verteilten Maschinen.


Technische Daten Uniaxial Funksensor AV505 (1d)

Messbereich

±50 g

Linearität

1 %

Frequenzbereich (±3dB)

2–20 kHz

Abtastfrequenz

1.280–51.200 Hz

Analysefrequenz

500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 5 kHz, 10 kHz, 20 kHz

Wellenform Länge

1K, 2K, 4K, 8K, 16K, 32K, 64K, 128K

FFT Linien

400, 800, 1.600, 3.200, 6.400, 12.800, 25.600, 51.200

Langzeit-Wellenform

Maximale Länge

2M

Temperaturbereich

-40–125 °C

Temperaturgenauigkeit

±1 °C (-40–125°C)

Stromversorgung

Lithium-Thionylchlorid-Batterie, 3,6 V, 8,5 Ah

Kommunikationsmethode

2,4 GHz IEEE 802.15.4

Abmessungen

46 mm × 94 mm (DxH)

Gewicht

220 g

Arbeitstemperatur

-40–70 °C

IP Schutzklasse

IP68

Technische Daten Uniaxial Funksensor AV605 (3d)

Messbereich

Piezo: ±50 g

MEMS (2x):  ±16 g

Linearität

1 %

Frequenzbereich (±3 dB)

Piezo: 2–20.000 Hz (± 3 db)

MEMS:  2–1.000 Hz (± 3 db)

Analysefrequenz

Piezo: 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 5 kHz, 10 kHz, 20 kHz

MEMS: 500 Hz, 1 kHz

Wellenform Länge

Piezo: 1K, 2K, 4K, 8K, 16K, 32K, 64K, 128K

MEMS: 1K, 2K, 4K, 8K, 16K

Temperaturbereich

-40–125 °C

Temperaturgenauigkeit

±1 °C (-40–125°C)

Stromversorgung

Lithium-Thionylchlorid-Batterie, 3,6 V, 8,5 Ah

Kommunikationsmethode

2,4 GHz IEEE 802.15.4

Abmessungen

46 mm × 94 mm (DxH)

Gewicht

210 g

Arbeitstemperatur

-40–70 °C

IP Schutzklasse

IP68

Technische Daten Triaxial Funksensor AV605D (3d)

 AV605-D ist eine geteilte Version des AV605. Er eignet sich vor allem für Industriebereiche, in denen der Installationsort eingeschränkt zugänglich ist, das Signal durch einen Metallschrank oder ein Gehäuse abgeschirmt wird und die Temperatur hoch ist.

Die Sensorelektronik besteht aus einer oberen Abdeckung, einem Batteriefach, einem Anschluss für den Sensorkopf und einem magnetischen Montagesockel. Das Einschalten und die Konfiguration sind die gleichen wie beim AV605, es wird empfohlen, ihn am Gerätegehäuse und an einer Position mit guten Signalbedingungen zu installieren.

Messbereich

Piezo (1x): ±50 g

MEMS (2x):  ±16 g

Linearität

1 %

Frequenzbereich (±3 dB)

Piezo: 2–15.000 Hz (± 3 db)

MEMS:  2–1.000 Hz (± 3 db)

Analysefrequenz

Piezo: 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 5 kHz, 10 kHz, 20 kHz

MEMS: 500 Hz, 1 kHz

Wellenform Länge

Piezo: 1K, 2K, 4K, 8K, 16K

MEMS: 1K, 2K, 4K

Temperaturmessbereich

-40 °C bis 125 °C

Umgebungstemperaturen

Sensorelektronik: -40 °C bis 70 °C, Sensorkopf: -40 °C bis 120 °C

Stromversorgung

Lithium-Thionylchlorid-Batterie, 3,6 V, 8,5 Ah

Kommunikationsmethode

2,4 GHz IEEE 802.15.4

Maximale Übertragungsdistanz

Line of sight: 400 m

Abmessungen

46 mm × 94 mm (DxH)

Gewicht

250 g

IP Schutzklasse

Sensorelektronik IP67, Sensorkopf: IP68


Gateway AV560


Das AV560 ist ein Funkgateway, das über ZIGBEE mit den Sensoren AVRH505 kommuniziert. Die Kommunikation mit einem Netzwerk erfolgt über TCP (RJ45,FO) oder WLAN oder 3G/4G.


Sensoranschluss

20-60 drahtlose Beschleunigungssensoren AV505 oder AV605


Kommunikationsarten

Ethernet, Glasfaser, WIFI, 3G/4G


Stromversorgung

230 V AC oder Lithium-Batterie


Echtzeit-Überwachung des Arbeitsstatus und der Kommunikation

Die Kontrollleuchten zeigen den Status "Work", "Kommunikation", "Abnormal" an, der vor allem den Betriebszustand und die Batteriekapazität der Funksensoren anzeigt.


Kompakte Bauweise, hohe Gefahrenklasse

kein aufwändiger Ex-Schutzschaltschrank erforderlich: geeignet für Ex-Zone 0.


Fernaktualisierung

Softwareaktualisierungen per Remote möglich


Technische Daten drahtlose Messwerterfassungsstation AV560

IP-Klasse

IP66

Eingänge und Ausgänge

 

Kommunikation mit Sensor

2,4 GHz IEEE 802.15.4

Anzeige-LED

3 Stück (Arbeits-, Kommunikations-, Störungszustand)

Anzahl der AV505-Anschlüsse

30–60 Stück je nach Einsatzbedingung

Stromversorgung

230 V AC

Abmessungen

203 mm × 82 mm × 260 mm (Länge * Breite * Höhe)

Gewicht

3 kg

Montage

Aufhängung oder Befestigung durch Halterung

Betriebstemperatur

-40–70 °C

Schutzgrad

IP66

ModBus Interface

Das Gatweway AV560 verfügt optional über eine Modbus RTU Schnittstelle. Darüber ist es möglich Temperatur und Schwingstärke Effektivwert jedes Funksensors direkt aus dem Gateway auszulesen und an eine SPS Steuerung zu übertragen.


Online Analyse Software AV-MOS

Die Software ist in Maschinenstruktur organisiert, mit einer übersichtlichen Darstellung des Systemaufbaus, der Messpunkte und der Konfigurationen.


Umfangreiche Analysefunktionen

Mehr als 20 verschieden Auswertungsdiagramme stehen dem Schwingungsanalytiker zur Verfügung: Rohsignale, Spektrum, Multi-Spektrum, Hüllkurvenspektrum, Cepstrum und weitere.

Kennwerte: Kurtosis, Crooked, Mittelwerte, Energie von Frequenzband, Fehlerfrequenzbandenergie und andere.

MOS Software: Die MOS Software verfügt über eine OPC Schnittstelle zum Austausch der Daten mit Fremdsoftware.


Technische Zeichnungen

Komplett als IoT Lösung

Das AV560 System wird als Komplettlösung mit Schaltschrank als IoT Lösung mit Visualisierung angeboten.

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