PROGNOST®-SILver Maschinenschutz

Der SIL-zertifizierte PROGNOST®-SILver Maschinenschutz überwacht Kolbenmaschinen permanent, anhand individueller Parameter und nachweislich zuverlässig. Grundsätzlich basiert der Maschinenschutz auf der automatischen Diagnose von erstens auf Schwingungen des Kurbeltriebs, zweitens auf dynamischem Zylinderdruck und drittens auf Kolbenstangen-Schwingung / Plungerlage (rod drop).

Schwingungen am Kreuzkopf beispielsweise, werden mit mehr als 25kHz hochfrequent erfasst und anschliessend in 36 Segmente zu je 10° Kurbelwinkel aufgeteilt. Jedes dieser Segmente wird individuell mit Alarm- bzw. Safety Limits versehen und überwacht. Die Segmentierung ermöglicht es, einzelne Maschinenfunktionen während einer Kurbelumdrehung gezielt zu analysieren. Da jede Funktion innerhalb eines Arbeitstaktes unterschiedliche Schwingungen erzeugt, bieten durchgehende, pauschale Grenzwerte nur unzureichende Sicherheit.

Das Prinzip der Segmentierung gewährleistet eine sehr hohe Zuverlässigkeit auch in der Vermeidung von Fehlabschaltungen. Durch die feine Schwingungserfassung und Signalverarbeitung in Echtzeit wird ein auftretendes Sicherheitsrisiko innerhalb weniger als einer Sekunde identifiziert, bestätigt und optional durch Abschaltung der Maschine vermieden.

Empfohlene Signalanalysen für unterschiedliche Maschinentypen

Signal Kolbenverdichter Plungerverdichter Kolbenpumpe
Schwingungen
Kreuzkopf
(Beschleunigung)		 Effektivwert
36 Segmente		 Effektivwert
36 Segmente		 Effektivwert
36 Segmente
Gehäuse
(Geschwindigkeit)		 Effektivwert
1 Umdrehung		 Effektivwert
1 Umdrehung		 Effektivwert
1 Umdrehung
Lager
(Beschleunigung)		 Effektivwert
36 Segmente		 Effektivwert
36 Segmente		 Effektivwert
36 Segmente
Lage (Näherung)
Kolbenstangen-Lage Spitze/Spitze
8 Segmente		 - -
Plunger-Lage - Spitze/Spitze
1 Umdrehung		 -
Wellen-Lage Spitze/Spitze
1 Umdrehung		 Spitze/Spitze
1 Umdrehung		 -
Axial-Lage Mittelwert Mittelwert -
Dynamische Drücke
Indizierter Druck Spitze/Spitze
1 Umdrehung		 - -
Saug-/Enddruck Spitze/Spitze
1 Umdrehung		 - Spitze/Spitze
1 Umdrehung
Temperaturen
Lager Mittelwert Mittelwert Mittelwert

Plausibilitätsprüfung und Entscheidungsfindung

Durch die lückenlose und hochfrequente Erfassung der Schwingungen mit 25 kHz können kleinste Impulse und jedes sich möglicherweise entwickelnde Sicherheitsrisiko innerhalb weniger Umdrehungen identifiziert, bestätigt und – je nach Kundenwunsch – durch eine automatische Abschaltung beherrscht werden. Ergänzend können Signale der Kolbenstangen- bzw. Plungerlage für den Maschinenschutz herangezogen werden. Eine schnelle Aenderung der Lagewerte gibt u. a. Auskunft über mögliche Fremdkörper im Verdichtungsraum, mechanische Schäden oder gelöste Bauteile. Eine Plausibilitäts-Prüfung der eingehenden Signale ist ein einzigartiges Leistungsmerkmal, um Fehlalarme oder ungerechtfertigte Maschinenstopps zuverlässig zu verhindern.

Ablaufdiagramm der Entscheidungsfindung und Signalanalysen zur Maschinenabschaltung

Literatur zu diesem Thema: