Pulsmesser für Motoren: ABB Ability Smart Sensoren sorgen für reibungslose Produktion

Die vorausschauende Wartung ist ein zentraler Faktor für den Betrieb der Anlage. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf großen Motoren mit Leistungen von über 90 kW. Zeichnen sich Probleme ab, müssen diese rechtzeitig erkannt werden.

Verantwortlich für den reibungslosen Betrieb ist Ralf Gurn, Leiter des Instandhaltungsbereiches Elektrotechnik, Mess- und Regeltechnik am Standort Stassfurt. Motoren mit einem beginnenden oder leichten Lagerschaden will er rechtzeitig für eine Reparatur austauschen können und nicht erst, wenn der Rotor bereits aufgesetzt und das Blechpaket zerstört hat. Denn kommt es an einem Großmotor etwa durch einen Lagerschaden zu einem Totalausfall, wird die Wiederbeschaffung sehr teuer und gefährdet den reibungslosen Produktionsbetrieb.

ABB Ability Smart Sensor: Drahtlose Motorenüberwachung

In einem ersten Schritt hat Ralf Gurn bereits vor etlichen Jahren einige große Motoren an prägnanten Stellen mit drahtgebundenen Sensoren für die Zustandsüberwachung ausgerüstet. Als Referenz diente das intakte Lager bei laufendem Motor, dessen Zustand über die Teachtastatur eingelesen wurde. Das System erforderte jedoch eine Spannungsversorgung und eine drahtgebundene Alarmkette in die Leitwarten. Entsprechend hoch war der damit verbundene Installationsaufwand. Auf der Suche nach einer smarten, kabellosen Alternative stieß der Instandhaltungsleiter auf den ABB Ability Smart Sensor für Motoren, der eine Online-Datenübertragung ermöglicht.

Der nur gut scheckkartengroße Sensor liefert Informationen zu Betriebs- und Zustandsparametern der Motoren wie Vibrationen, Temperatur oder auch daraus berechnete Indikatoren wie den Lagerzustand. Der ABB Ability Smart Sensor wird direkt am Gehäuse der Motoren angebracht – eine aufwendige Verdrahtung entfällt. Die Parameter werden per Smartphone oder Bluetooth-basiertem Gateway gesammelt und über das Internet an einen sicheren Cloud-basierten Server geleitet. Dort werden die Daten mit einer speziell entwickelten Software analysiert und dem Anlagenbetreiber in verwertbare Informationen für die Wartungsplanung zur Verfügung gestellt.

Manuelles Auslesen war gestern: Smartes Online-Monitoring

Die Sensoren wurden anfänglich über die ABB Ability Smart Sensor Smartphone App vor Ort ausgelesen. Das erwies sich aber für eine Dauerlösung als zu aufwendig. Hinzu kam, dass die Zeitabstände für die Auslesung unter Umständen sehr lang waren.

Wurde der Sensor länger nicht ausgelesen, waren die Datenmengen recht groß. Für Ralf Gurn ein enormer Zeitaufwand, da er mitunter eine Stunde im lauten Pumpenhaus stehen musste, um die sechs Pumpenmotoren auszulesen.

„Uns war es wichtig, Meldung zu bekommen, wenn ein Problem auftritt und nicht in einem Drei-Wochen-Rhythmus, bei dem man möglicherweise nicht mitbekommt, wenn zwischendurch etwas passiert. Im ersten Halbjahr 2020 haben wir uns mit der Online-Erfassung und Datenübertragung in die Cloud beschäftigt und uns für eine kontinuierliche Online-Überwachung aller sechs Motoren mittels Bluetooth-Rootern als Gateway entschieden – einen Router für die sechs Vakuumpumpenmotoren sowie je einen für die beiden Motoren der Wasserrückführungsanlage.“

Besonders interessieren den Instandhaltungsspezialisten die Messdaten zu Vibration, Lagerzustand und Oberflächentemperatur. Für jeden Motor ist ein Warn- und Alarmschwellenwert für diese kritischen Parameter vorgegeben. Wird ein Schwellenwert überschritten, bekommen die berechtigten Benutzer eine Warn- oder Alarmmeldung auf ihr Smartphone geschickt.

Erreicht Ralf Gurn beispielsweise eine Warnmeldung über eine erhöhte Oberflächentemperatur, schickt er einen Kollegen zum Motor, um die Situation zu bewerten. Bei einem dieser Serviceeinsätze wurde festgestellt, dass ein verunreinigtes Lüftergehäuse die Ursache für die Warnung war. In einem anderen Fall hatte ein verschobener Antriebsriemen zwischen dem Motor und der Vakuumpumpe eine Warnmeldung ausgelöst.

Teure Schäden verhindern

„Ich als Instandhalter muss neben der Anlagenverfügbarkeit immer auch die kaufmännische Seite im Blick haben. Die smarten Sensoren von ABB helfen, teure Schäden zu verhindern. Schließlich kann ein nicht rechtzeitig bemerkter Lagerschaden an einem großen Motor den Totalausfall und einen Neukauf zur Folge haben, der mehrere zehntausend Euro kosten kann“, betont Ralf Gurn.

Instandhaltungsarbeiten erfolgen bei CIECH Soda Deutschland an festgelegten Tagen, an denen die Produktion reduziert wird. Deutet sich an einem Motor ein Problem an, kann für den nächsten eingeplanten Reparaturtag ein Reservemotor vorbereitet und der Wechsel durchgeführt werden. Bei Motoren ohne sensorgestützte Überwachung hat Ralf Gurn diese Planungssicherheit nicht. Fällt dann ein Motor überraschend aus, würde der Stillstand viel länger dauern, erst recht, wenn der Ausfall außerhalb der wochentäglichen Arbeitszeiten geschieht.