Zuverlässige Trinkwassergewinnung

Condition Monitoring spart bares Geld

Branche: Öffentliche Wasserversorgung / Halbleiterindustrie | Kunde: Stadtwerke Elmshorn

Kennen Sie die wohl bekannteste Wassermarke Deutschlands? - „Kraneberger“.
Immer mehr Menschen trinken Leitungswasser, das hat viele Vorteile: kein mühsames Kistenschleppen, keine umweltschädlichen Transportwege, es ist gesund und jeder Zeit verfügbar. Doch wie schaffen es die Gemeinden diese Verfügbarkeit zu gewährleisten?

Die Stadtwerke in Elmshorn, im Großraum Hamburg, setzen dabei auf Technologien von Balluff. Durch gezielten Einsatz der Balluff Condition Monitoring Lösungen können Fehler behoben werden, noch bevor sie passieren.

Wie genau das geht erfahren Sie hier:

Die Situation

Damit ein so großes Gebiet mit Frischwasser versorgt werden kann bedarf es zunächst enormer Wasserspeicher. Diese Wasserspeicher werden selbstverständlich mit Pumpen ausgestattet, so dass ein Transport überhaupt erst möglich ist. Die große Gefahr für eine konstante Wasserversorgung ist jedoch, dass eine Pumpe, z.b. durch stetige Ablagerungen, unerwartet ausfällt. Da sich die Pumpen in etwa 15m Tiefe befinden, wäre eine Reparatur enorm aufwändig und würde zudem sehr hohe Kosten erzeugen. Die Frage die sich stellt ist: Kann man einen Ausfall verhindern? Muss ich den Ausfall überhaupt verhindern oder reicht es zu wissen, wann es zu einem Ausfall kommen kann?

Genau diesen Fragen haben wir uns gestellt und sind dabei auf interessante Lösungsansätze und Herausforderungen gestoßen.

Die Herausforderung

Schauen wir uns die Anwendung im Detail an sind die Herausforderungen offensichtlich.

Erreichbarkeit der Pumpe:
Die Pumpe liegt in 15m Tiefe unter Wasser und kann daher keinen regelmäßigen Sicht- oder Akustikprüfungen unterzogen werden. Eine tägliche kontinuierliche Wartung ist somit nicht möglich.
Umgebungsbedingungen:
Die Erreichbarkeit an sich ist selbstverständlich ein großes Problem, jedoch ist auch der Einsatz von Sensoren eine Herausforderung, da die Pumpe vollständig und dauerhaft unter Wasser arbeitet. Unabhängig von der angestrebten Lösung muss jede eingesetzte Hardware ebenfalls dauerhaft unter Wasser arbeiten können.
Unerwartete Fehler zu nicht planbaren Zeiten:
Die vermutlich unberechenbarste Herausforderung ist der Fehlerfall. Niemand weiß im Vorfeld welcher Fehler auftreten kann oder wann es dazu kommen wird.

Die Lösung

Bei jeder größeren Herausforderung sollte man sich stehts vor Augen halten und darauf besinnen, was der Kern der Aufgabe ist. In diesem Fall geht es darum den Zustand der Pumpe zu kennen. Kennen wir den Zustand unsere Pumpe wissen wir, ob Handlungsbedarf besteht.

Mit Hilfe eines kleinen, fast unscheinbaren Sensors, dem Balluff Condition Monitoring Sensors (BCM), können Sie auf einfachste Weise den Zustand Ihres Equipments erfassen. In unseren Fall wurde ein BCM direkt an das Pumpengehäuse montiert. Da jede Pumpe ein ganz spezielles, individuelles Vibrationsprofil erzeugt konnten wir uns dieses zu Nutze machen.

Im Neuzustand läuft jedes mechanische und elektrische Teil einwandfrei, das Vibrationsprofil der Pumpe ist in diesem Fall unauffällig. Sollten sich im Laufe der Zeit jedoch Ablagerungen in der Pumpe sammeln, kommt es zu einer Veränderung dieses Profils – der Zustand der Pumpe verändert sich.

Je weiter sich das Vibrationsverhalten der Pumpe vom ursprünglichen Profil entfernt, desto eher besteht Handlungsbedarf. „Aber dann fällt die Pumpe doch trotzdem für Wartungsarbeiten aus“ – das ist richtig.

Die Vorteile der Lösung

Sie selber bestimmen wann und in welchem Umfang die Wartung erfolgt. Sie werden nicht mehr von unerwarteten Wartungsarbeiten überrascht. Planen Sie Wartungsarbeiten lange im Voraus, so dass sowohl Personal als auch Material vorhanden ist und die Wasserversorgen nicht zum erliegen kommt.
Machen Sie den ersten Schritt in Richtung vorausschauende Wartung und zeichnen Sie alle relevanten Daten Ihrer Produktion mit unserem Condition Monitoring Sensor auf.
Mit dem zugehörigen Tool Kit ersparen wir Ihnen zusätzlich kostbare Zeit und Nerven bei der Inbetriebnahme, denn das Tool Kit ist laut unserer Kunden „eine echte Plug and Play Lösung.“

Die Produkte

Der BCM erkennt alle nötigen Daten - Vibration in drei Achsen, Kontaktemperatur und Beschleunigung. Das Herzstück ist unser Condition-Monitoring-Toolkit. Dieses Edge-Device sammelt alle Daten, visualisiert sie und sendet sie an ein übergeordnetes System weiter.

BCM0001

Condition Monitoring Sensoren

BAV002N

Condition Monitoring Toolkit

BCM0001

Condition Monitoring Sensoren

Funktion: Vibrationsanalyse im Zeitbereich
Kontakttemperaturüberwachung
Vibration, Frequenzbereich: 2…1800 Hz (±10 %)
2…2500 Hz (±3 dB)
Vibration, Anzahl Messachsen: 3
Vibration, Messbereich: -16…16 g
Kontakttemperatur, Messbereich: -25…+70 °C
Bemessungsbetriebsspannung Ue DC: 24 V
Schnittstelle: IO-Link 1.1
Anschluss: Kabel mit Steckverbinder, M12x1-Stecker, 3-polig, 1.5 m, PUR
Gehäusematerial: Edelstahl (1.4404)
Schutzart: IP67, IP68, IP69K
Umgebungstemperatur: -25...70 °C

BAV002N

Condition Monitoring Toolkit

Arbeitsspeicher: 2 GB RAM
Anschluss Steckplätze: 2x LAN: RJ45-Buchse, 8-polig
4x IO-Link: M8x1-Buchse, 4-polig, A-codiert
PWR: Phoenix MC1.5/3-STF-3.81
USB: USB 2.0 Standard-A
Abmessung: 101 x 126 x 50 mm
Datenspeicher: 8 GB EMMC
Prozessor: 1.8 GHz / 400MHz

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