TF3600 | TwinCAT 3 Condition Monitoring

Condition Monitoring (CM) beschreibt das Messen von physikalischen Größen, z. B. Vibration, Temperatur, Viskosität etc., sowie deren Bewertung. Ziel der Bewertung ist es, auf den Zustand einer Maschine oder eines Bauteils zu schließen. Condition Monitoring ist Voraussetzung für vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance), denn nur, wenn der Maschinenzustand kontinuierlich erfasst und bewertet wird, können verlässliche Vorhersagen über die zukünftige Ausfallwahrscheinlichkeit getätigt werden.

Die TwinCAT-3-Condition-Monitoring-Bibliothek bietet die Möglichkeit, das CM-System direkt in die Maschinensteuerung zu integrieren. Dadurch werden schwer skalierbare und intransparente Blackbox-Monitoring-Systeme überflüssig, die über separate Schnittstellen an die Maschinensteuerung angebunden werden. Die benötigten Messkanäle werden einfach als EtherCAT-Klemmen hinzugefügt, wodurch die Messdaten synchron und transparent in der Steuerungssoftware zur Verfügung stehen. Die Verarbeitung der Messdaten erfolgt in der TwinCAT SPS, wodurch alle Daten der Steuerung über standardisierte Software-Schnittstellen zur Verfügung stehen.

Die Condition-Monitoring-Bibliothek ist ein zentraler Baustein im beschriebenen Szenario. Die Bibliothek bietet weitreichende Methoden zur zielgerichteten Verarbeitung und statistischen Aufbereitung der rohen Messdaten sowie deren Klassifikation. Es werden Signalverarbeitungsmethoden im Zeit-, Amplituden-, Verschiebezeit-, Spektral- und Cepstralbereich angeboten. Die Bibliothek richtet sich sowohl an Einsteiger als auch an erfahrene Entwickler von CM-Anwendungen: von der einfachen Schwellwerterkennung, über die ISO 10816 zur Schwingungsbeurteilung, bis hin zur Ordnungsanalyse von Lagern oder Getrieben mit nicht-stationärer Drehgeschwindigkeit. Die Bibliothek ist in unterschiedlichen Abstraktionsebenen nutzbar: Neben Algorithmen zur Signaltransformation, Glättung oder statistischen Beurteilung werden auch Funktionsbausteine angeboten, die für konkrete Anwendungsfälle stehen, beispielsweise ein Baustein zur Schwingungsanalyse nach ISO 10816 oder ein Baustein zum Rainflow Counting für die Schädigungsrechnung bei zyklisch belasteten Strukturen.

Die Condition-Monitoring-Bibliothek steht als SPS-Bibliothek zur Programmierung in der TwinCAT 3 SPS zur Verfügung und beinhaltet zudem die Lizenz der TF3680 Filter Library. Darüber hinaus steht die Bibliothek auch in Form von TwinCAT-Analytics-Algorithmen zum graphischen Engineering mit der TE3500 Analytics Workbench bereit, sodass keine SPS-Kenntnisse bei der Erstellung von Projekten vorausgesetzt werden. Bei Bedarf kann nach erfolgter Konfiguration automatisch der entsprechende SPS-Code für Ihre Condition-Monitoring-Applikation generiert werden. Optional ist die ebenfalls automatische Dashboard-Generierung auf Basis der TwinCAT HMI. So sinkt der Engineering-Aufwand für CM-Applikationen drastisch. TwinCAT Analytics liefert darüber hinaus komfortable Funktionen zur Speicherung von Roh- und verarbeiteten Messdaten, sowie deren Darstellung im TwinCAT Scope.