倍福的EtherCAT端子模块自然界自动化软件技术的灵活状态监测解决方案

在自然界中,自动化软件技术的应用已经变得越来越普遍。GfM公司的Peakanalyzer系统正是其中一例,它能够实现全自动振动诊断,并且在风力发电机中的使用已经非常成熟。这套系统通过Beckhoff嵌入式PC CX5020和状态监测EtherCAT模块EL3632完成数据处理和采集。它可以实现对整个风机的传动链甚至风机基础高精度可靠诊断。

GfM工程师正在进行与Peakanalyzer连接的加速度传感器测试。总部位于柏林的GfM(Gesellschaft für MaschinendiagnosembH)公司主营业务是滚动轴承上安装的齿轮装置的振动诊断。该公司联合创始人兼总经理Dr. Rainer Wirth这样解释道:“我们的研发工作始终专注于诊断流程的自动化,因为这对于诊断技术的推广至关重要。GfM积极推动诊断服务和设备开发的融合,这样实践经验可以直接反馈到产品开发中。”

Peakanalyzer则是一款承载了这种设计思想优势的产品,它具有多达32个测量点,专为全自动、高级振动诊断而设计。此外,还有最多32个慢速通道用于处理较慢过程变量(1 kHz)。该款设备核心是Beckhoff基于PC控制技术,它完美结合了科技自动化理念,将诸如状态监测等超越标准自动化要求的心智功能整合于一体。

这种多用途诊断设备典型应用领域包括价格昂贵且低冗余设计传递系统,如针对建材行业钢铁厂、输送系统中的传导机构或缆车中与安全相关驱动机构。在这些地方,基于状态监测提前维护是不言而喻的事项。而风力发电机组就是此类应用的一个典型案例。

为了监测风力发电机组传导机构,一台8通道Peakanalyzer设备用于监测整个风力发电机组传导链,同时还可以额外增加两个通道监控风机基础螺栓是否松动。这套装备位于风力的机械舱内,可以将其安装在控制柜内或者其他防护等级较高箱体内。

8个IEPE加速度传感器对整个转向链进行数据采集,分别为:1个用于主轴承,2个用于发电机,5个用于齿轮装置。通过这些数据,对转向链进行分析。此时,也可以将Peakanalyzer连接到现有的通信结构中,如机械舱局域网接口、VPN等,或通过无线通信、光纤(塔筒)、GHSDSL以及DSL建立互联网通信。

Beckhoff模块化控制系统是一款可自由编程开放式系统,可供全球范围内供应并提供备件更换,从而让我们能够提供定制经济高效且可灵活扩展解决方案。而分布式解决方案能方便地通过EtherCAT端子模块I/O 系统实现借助 EtherCAT 高性能通讯特征,Peakanalyzer 可以提供多达 32 个输入通道,从而提高了应用灵活性。此外,即使需要不同数量通道和端子类型不同的不同配置,也只需在软件配置中区分即可远程访问也是可能的事,将 GFM.NET 应用程序安装在嵌入式中,就可以通过TCP/IP 与网络上的另一台计算机会配置及评估软件进行交流。

两通道 EtherCAT 模块 EL3632 是 Peakanalyzer 不可或缺部分之一,可以精确记录所需收集 IEPE 传感器信号,以 50 kHz 的采样率采集 IEPE 传感器信号,以及宽采样范围从1 Hz 到1 kHz 之间,以检测滚动轴承损坏情况。在调试期间,该模块还能够提供不断检测功能,使得添加接口以完善 I/O 系列成为可能。如果需要更准确速度测量,则脉冲计数端子模块 EL5151 的增量编码器接口会非常适合;如果要记录慢速移动滚子轴承感觉位移,则具有超采样的功能的一种模拟量输入端子模件 EL3702 非常适用数字量输入端子的触发模式,以及数字输出端子的发送特性值和过程参数报警信号能力也同样不可忽视。此外,还有XFC(极速控制)载荷分析模板EL3356-0010 和高精度PT100 输入端子供温度測試之用。