Conditiemonitoring van machines en systemen

Met cloud-bewaking voor overzicht

De term conditiebewaking verwijst naar het proces van het bewaken van de condities in machines en systemen. Kleine veranderingen in temperatuur, geluid of trillingen kunnen immers een voorbode zijn voor problemen die er in de toekomst aan staan te komen. Tegenwoordig gaat het ‘luisteren’ naar motoren, elektronische apparaten of delen van een systeem om te controleren op fouten, veel verder dan inspecties ter plaatse door werknemers.

Het steeds meer toepassen van netwerktechnologie voor industriële automatisering biedt aanzienlijke voordelen voor onderhoud. Met sensoren kan de toestand van machines en fabrieken nu precies worden vastgelegd, maar tot nu toe ontbrak de integratie van dergelijke gegevens in flexibele bewakingssystemen vaak. Tegenwoordig hebben bedrijven nieuwe opties beschikbaar, variërend van het volgen van real time waarden in de cloud tot het voorspellen van de verwachte levensduur van individuele componenten. De acquisitie van conditie-data (Condition Monitoring) is daarom een kernthema geworden van Industrie 4.0.
De verhoogde eisen aan conditiebewaking kunnen relatief eenvoudig in nieuwe projecten worden geïmplementeerd, omdat ze vanaf het begin in de planning kunnen worden opgenomen. Bij bestaande installaties is dat anders. Daar moet immers een bewakingssysteem naast een bestaand automatiseringssysteem gebouwd worden. Hoe dit kan worden gedaan, vertellen we u in dit artikel. Het geeft een overzicht van hoe statusgegevens vanaf de werkvloer effectief kunnen worden verkregen en gebruikt.

Waarom
Er zijn een aantal redenen achter de behoefte aan systemen voor conditiemonitoring:

• Verminder het risico van storingen en uitval
• Verbetering van de kosteneffectiviteit van inspectie en onderhoud
• Maak noodzakelijke controle mogelijk van nieuwe, gevoelige producten
• Bewijs aanleveren dat de richtlijnen worden nageleefd

Er zijn twee probleemscenario’s aanwezig in bestaande systemen namelijk dat belangrijke machinewaarden niet bekend zijn en/of dat statusgegevens worden vastgelegd, maar op het beslissende moment de verantwoordelijke medewerkers niet bereiken. Met een goed opgezet systeem voor conditiebewaking, wordt hiermee afgerekend.

Verzamelen van data
Het ontwerp van de conditiebewaking hangt enerzijds af van de overeenkomstige technische eisen van de te bewaken installatie en de mogelijkheden die er zijn om in te grijpen in de lopende processen of besturingen. Dit betreft met name het verzamelen van data uit de machine-omgeving. Hier kunnen gebruikers meerdere wegen bewandelen.
Als eerste kunnen voor de controle de al in de machine al aanwezige sensoren gebruikt worden. Deze zijn al in het systeem ingebouwd en kunnen gemakkelijk cyclische en acyclische informatie leveren, zoals bijvoorbeeld het aantal bedrijfsuren. De reeds beschikbare sensorwaarden kunnen worden doorgestuurd vanuit de PLC naar bijvoorbeeld een cloud-omgeving. Op deze manier vormt het controlesysteem een ‘digitale schaduw’ van de besturing buiten de installatie om. Nadeel is dat er een interventie in de besturingssoftware nodig is, tenzij in de systeemarchitectuur al de technische vereisten zijn opgenomen zoals een cloud gateway.