矿泉水灌装机的实时振动诊断

为了避免机器意外停机，Hassia Mineralquellen 对矿泉水灌装机进行实时振动诊断。

在试验阶段就收回了投资成本:通过及时发现和驱动装置可能的故障，从而防止意外停机。

高性能传动系统将瓶子运送数百米通过各个工作站。

从冲洗机、灌装机、封盖机，贴标签到包装和发货。当瓶子从一条传送带输送到另一条传送带时，以及瓶子接触导轨和相互接触时，这些应力点(通过数百个瓶子)加起来会导致驱动装置产生强烈的不规则振动。因此，必须监控齿轮和电机上的轴承，及时预测磨损极限，以便进行维护。

人工检测声音

常见的检测振动状态的方法是使用听诊器人工的对身影进行听觉检测。

Hassia 集团是德国最大的矿泉水供应商之一， 通过旗下多家子公司和多个品牌提供高性价比的矿泉水和非酒精饮料，年产量约为 7.65 亿升。 仅仅在位于 Hesse 的 Bad Vilbel 工厂中，就有 6 个灌装站同时三班运行。

对于运行期间您出于安全原因无法接近的地方，传感器可以进行振动诊断。

“ 在饮料行业， 我们可能是第一家使用易福门振动诊断系统的装瓶厂。”

Hassia Mineralquellen 的维护经理 Gerhard Simon 说道 :“过去我们一直进行手动监测。一位工作人员被安排到机器边上来监听电机的声音。但是，这是相当主观的感觉。监听驱动器、电机或齿轮的三个工作人员的感觉是完全不同的。这种手动监听有一个决定性的缺点:多次监听时，永远不会获得相同的运行状态。当机器旋转时，我必须监听机器，例如灌装机 / 冲洗机区域，由于防止微生物影响卫生等原因，我无法在灌装过程中进行监听，你无法在灌装过程中进入该洁净区域。这意味着你只能在周末没有灌装的时候进行监听。但是，空载运行过程中的振动特性是不同的。然后还有一些区域，例如贴标机，驱动轴运行时电机与齿轮的间距非常近，你无法在它们运行时接近。”

电子振动诊断

迫切需要另一种机器诊断的解决方案。自动化和传感器专家易福门提供了名为“efector 800”的振动诊断系统。双方很快确定了会议安排。

Gerhard Simon 表示 :“我们决定在我们的一个可回收 PET 装瓶厂中使用电子振动诊断进行首次测试。Spiragrip、清洁机、去标签机，开瓶机和灌装冲洗机等机器区域都装有传感器。”

传感器可以及时检测到电机和齿轮箱达到磨损极限。

该系统由 VSA001 型振动传感器和 VSE100 型评估单元组成。这些圆柱传感器通过螺纹孔安装在电机或齿轮箱上。它们可以持续在线监测非旋转机器表面的振动。

这些传感器采用电容测量原理，并且由于其特殊的微机电 (MEMS) 设计，不会出现饱和状态和摩擦噪音。集成的自检功能提供了额外保护。

VSE 型评估单元可监测 4 个不同测量点(安装了 VSA 型振动传感器)的最多 24 个对象。

振动特性可以显示在控制室的PC电脑上;此外操作人员还可以设置限值(黄线和红线分别用于预报警和主报警)。

通过开关输出以及指示灯提供预报警和主报警，Hassia 采用指示灯报警的方式。例如，评估单元通过以太网 TCP/IP 与机器控制器或过程控制级进行通信。

Gerhard Simon 表示 :“ 这里我有个操作控制系统，我可以用它来自定义限值，例如可以说‘这是我不希望超过的限值，到这里我必须进行干预并进行一些机械改进，例如进行润滑或更换组件’， 而在此之前是完全不可能的。”

通过关键性测试

在安装后不久，振动诊断就在重大挑战中成功完成了任务。

“短短几周后，我们就获得了首次成功验证，当时振动诊断基于机械干扰值检测到了即将发生的工厂停机。我们及时进行了维修，从而防止了设备故障。黄色指示灯表示预报警。然后在周末对机器进行了彻底检查，发现一个将瓶子从冲洗机传送到灌装机的输送星形轮上的轴承公差变大，同时一根驱动冲洗机和封盖机的轴偏心，从而导致整个系统振动。我们可以维修这些干扰源，从而防止生产过程中发生意外停机，并避免在三班运行中造成严重后果并导致巨大的成本。”Gerhard Simon 说道。

驱动系统上的振动传感器甚至可以检测到极弱的振动。

VSE100型评估单元可以评估最多四个振动传感器的信号。

全面保护

除了通过指示灯本地显示振动状态外，评估单元还可以通过以太网 TCP/IP 与控制台联网。

Hassia 计划对工厂进行进一步扩展。

维护经理 Simon 表示 :“目前，只有一条生产线通过网络连接到工作站。我们将继续扩建该网络。其他三条生产线现在由操作人员监控，他们负责将指示灯显示的黄色预报警或红色主报警通知维护人员。然后我们可以及时反应。系统正在逐渐扩建。我们的目标是维护人员可以持续监控系统的实时状态。迄今为止，我们已经在试验工厂中监控了四台机器。

未来我们希望通过振动诊断监控整个工厂，并记录在何种损坏情况下更换那些部件，以便在必要时进一步优化工厂。我们还希望记录成本，以证明诊断系统的投资已获得回报。对于该系统我还有许多想法:在这类工厂中，我们有许多应监控的泵，并且还可以监控很多子系统和辅助驱动系统，以便能够在停机发生前的及时干预。”

Gerhard Simon，位于Bad Vilbel的Hassia Mineralquellen公司的维护经理。

荣耀的先锋

在食品行业中普遍使用的年度 IFS(国际食品标准)审核中，特别指出了通过实时振动诊断来确保过程可靠性的决定。

Gerhard Simon:“在饮料行业，我们可能是第一家使用易福门振动诊断系统的灌装厂。最终报告特别提到，在开始维护检测设备中的这类系统时，逻辑上他们会对产品质量有影响。 因为如果这些设备停机，则整个设备都必须清空。为了避免维修过程中传送带上清洁瓶中产生细菌，或者洁净室内产生细菌，这个清空过程是必要的。这意味着仅仅30分钟的维修就可能导致2小时的停机。这将产生不必要的成本。”

现场可视化状态监控:用于“预报警”和“主报警”的指示灯。

结论

机器零件的磨损是无法避免的。但是，实时振动诊断可确保及时可靠地检测到这些磨损。现在可以对维护进行计划。只需很少的投资，就可以避免昂贵的工厂停机时间，从而对产品质量产生积极影响。