machine-tool-observer-mtx

SKF Machine Tool Observer MTx

SKF har utvecklat ett fristående dataloggnings- och haveridetekteringssystem, SKF Machine Tool Observer MTx. Systemet är särskilt avsett för övervakning av verktygs­maskiner och verktygsmaskinspindlar.

Författare:
Leopold Deinhofer,
chef för produkt- och affärsutveckling, SKF Condition Monitoring Centre, Steyr, Österrike

 

Tillståndsövervakning Övrig industri Övriga tjänster

Sammandrag

För precisionstillverkning med hög volym inom sektorer som flyg- och fordonsindustri måste verktygsmaskiner och spindlar arbeta med hög effektivitet och tillgänglighet för att uppfylla kostnads- och resultatmålen. SKF Machine Tool Observer MTX är ett avancerat övervakningssystem som mäter kritiska maskinparametrar. Systemet med dess flexibla programvara tillåter OEM-tillverkare och slutanvändare att övervaka flera maskiner samtidigt och undvika kostnader för oväntade haverier.

 

Relaterade länkar

SKF Machine Tool Observer MTx

Industrin har ett växande behov av att öka produktivitet, maskintillgänglighet, precision och tillförlitlighet. Därför blir det allt viktigare att undvika oplanerade driftstopp, välja effektiva underhållsmetoder och främja kvalitets- och processförbättringar. SKF Machine Tool Observer MTX är ett fristående dataloggnings- och haveridetekteringssystem för verktygsmaskiner och verktygsmaskinspindlar som erbjuder fördelar för både OEM-tillverkare och slutanvändare. SKF MTx kan enkelt integreras i nya maskiner eller eftermonteras i befintliga maskiner.

SKF MTx kan logga mätningar från kritiska verktygsmaskinkomponenter och samla in data från ett stort antal sensorer. Det kan till exempel vara vibrationsnivåer, varvtal, temperatur, luftfuktighet och signaler från virvelströmssonder och Oil Streak-sensorer. Användaren och maskinstyrsystemet får larm om att ett värde visar sig ligga utanför de fördefinierade gränserna. Alla händelser som överskrider gränserna, liksom spindelhaverier, loggas med en exakt tidsstämpel och sensorvärden och lagras i ett beständigt flashminne.

SKF Machine Tool Observer MTx kan kontinuerligt logga data över en period på mer än tio år. Snabba reläutgångar kan stoppa maskinen inom millisekunder, och systemet kan omedelbart skicka en varning via e-post till ansvarig person för åtgärd.

Ett åtkomstsystem på flera nivåer ger hög säkerhet för registrerade data. Systemet erbjuder även ett klient-/server-programpaket för visning av data i realtid samt förvaltning och distribution av data.

SKF Machine Tool Observer MTx erbjuder stora fördelar för både verktygsmaskintillverkare och slutanvändare. SKF MTx:

  • bidrar till att undvika oväntade och kostsamma driftstopp
  • ger full spårbarhet för incidenter
  • är enkelt att installera i nya eller befintliga maskiner
  • förbättrar tillförlitligheten och ökar livslängden för maskiner
  • stöder förebyggande underhåll, kvalitet och processförbättringar
  • ger information om den totala användningen av maskiner.

Maskinvaran
Den nya fristående dataloggnings- och haveridetekteringsenheten (fig. 1) övervakar aktivt, registrerar och följer drifthistorik och gränshändelser hos verktygs­maskinspindlar. Systemet består av en mikroprocessor med inbyggt minne för datalagring och en realtidsklocka. Signalprocessorer tillåter en datainsamlingsfrekvens på 200 kHz, vilket betyder att SKF MTx läser av ingångarna och samplar data med ett intervall på 5 µs. Med ett intervall på 10 ms lagrar processorerna data i det inbyggda flashminnet, så att systemet kan upptäcka eventuella avvikande förhållanden. Systemet stöder ett stort urval av olika sensorer och upp till 14 av dessa olika typer av sensorer kan anslutas samtidigt.  Var och en av de 14 ingångarna kan konfigureras separat och förses med av varandra oberoende gränsvärden.

Sensorerna kan delas in efter typ av utsignal och deras respektive mätenhet (eller fysiska enhet).

  • vibrationsnivåer i tre axelriktningar med en treaxiell accelerometer eller med en industriell standardaccelerometer
  • spindelvarvtalssensorer (5 V, 24 V eller 1 V topp-till-topp)
  • spänningssensorer (0 till maximalt 24 V, inställbara spänningsnivåer)
  • strömsensorer (4 mA till 20 mA, inställbara strömnivåer)
  • temperatursensor (Pt 100 och KTY 84 är fördefinierade, andra temperatursensorer kan definieras)
  • logiska sensorer (binära kontakter, närhetsgivare, 0-1-omkopplare).

Systemet har också två digitala reläutgångar för larm eller nödstopp när programmerbara gränser på två oberoende kanaler passeras. Samma programmerbara gränser kan också utnyttjas för att rapportera uppgifter och status till konfigurerbara e-postadresser eller e-postgrupper. En grön LED på enheten visar spänningsstatus, och en röd LED indikerar registrerad händelse. SKF MTx ska i första hand installeras inuti elskåpet till verktygsmaskinen (fig. 3), medan en treaxiell accelerometer bör anslutas så nära spindel­huvudet som möjligt med hjälp av en M5-skruv, magnet eller speciallim. Den maximalt tillåtna kabellängden mellan SKF MTx-elektroniken och accelerometern är tolv meter. På grund av den intelligenta ingångskretsen går det att parallellansluta befintliga sensorer. Därmed är det ofta möjligt att använda befintliga sensorer i det aktuella systemet för långsiktig dataloggning och haveridetektering.

Programvaran
Analys och presentation av data hanteras av ett klient-/server-paket med ett standardmässigt Ethernet­gränssnitt (LAN) med DHCP/IP-protokoll. IP-adresserna erhålls automatiskt av DHCP-servern i nätverket. Klient-/server-programpaketet gör det möjligt för kunden att effektivt administrera och använda flera SKF MTX-enheter via en PC, via kundens nätverk eller via internet. Varje ansluten och konfigurerad sensor kan övervakas online. Med klient/server-systemet tillåts flera aktiva klientsessioner via Ethernet. Programvaran stöder olika behörighetsnivåer. Varje tillämpning kan lätt identifieras i det globala nätverket genom en användardefinierad textsträng.

Data från alla sensorer kan lagras i en fritt konfigurerbar, maximalt tredimensionell, matris (fig. 2):

  • X-axel: Åtta automatiskt skalade accelerationsklasser (t.ex. 0 till 5 g)
  • Y-axeln: Sex automatiskt skalade varvtalsklasser (t.ex. 0 till 8 000 r/min)
  • Z-axel: Kumulativ spindeldrifttid i dagar, timmar, minuter, sekunder och millisekunder, min., max. och genomsnitt för ett temperaturvärde i °C.

Totalt fem olika lager (matriser), bildade från alla anslutna och konfigurerade sensorsignaler, stöds och registreras parallellt om det behövs. Livslängden hos en matris avgör hur länge data lagras i den, innan en ny skapas.

Livslängden för varje registrerad matris kan justeras beroende på tillämpningen, mellan 1 dygn och 400 dygn. Maximalt 15 matriser stöds för varje skikt.

Export av matrisdata i CSV-format stöds. Om det maximala antalet registrerade matrisceller nås kommer matrisceller att slås samman. Om en uppmätt X-axel inte passar in i matrisen kommer inom fem sekunder en händelse med extra celler att registreras, med detaljerad historik och exakt datum och tid för händelsen, i syfte att verifiera förhållandena. Om max 15 händelser eller 25 extra ­celler registreras kommer matrisens X-axel att justeras och händelsen med det minsta X-värdet att föras in i matrisen. Om ett Y-axelvärde inte passar in i den aktuella matrisen justeras Y-axeln. Export av händelser och extra celler i CSV-format stöds. Om ett registrerat sensorvärde överstiger den förkonfigurerade gränsen loggas en händelse som visas på loggbilden. Det maximala antalet loggposter är 250. En annan kraftfull funktion är loggning av rådata eller sensordata. Serverprogramvaran i SKF Machine Tool Observer MTx stöder helautomatisk loggning och lagring på servern av alla sensorsignaler. Detta gör det möjligt att logga maskinsignaler med minutintervall under månader eller år. Detta är en mycket användbar funktion för att skapa långsiktiga trender och diagram som illustrerar tillståndet hos en verktygsmaskin. SKF MTx kan användas som stödverktyg för prediktivt och förebyggande underhåll. Fig. 3 visar SKF MTx monterad i ett elskåp.

Slutsats
SKF Machine Tool Observer MTx är ett utmärkt val för verktygs­maskinintensiva industrigrenar, som bil- och flygindustri, och även för lagerbranschen. Friheten i konfiguration och val av sensortyper gör det enkelt att anpassa systemet till de mest skilda kundtillämpningar som innefattar dataloggning. Systemet kan även användas som stöd för tillståndsövervakning.

Den liknar den svarta lådan i ett flygplan. Förutom att den är blå.Fig. 1: Maskinvara och ingångar. Fig. 2: Exempel på datalagring. Fig. 3: SKF Machine Tool Observer MTx monterad i ett elskåp.

Relaterat innehåll