Schwingungsbeurteilung nach ISO 10816-3 (erweitert)

Die Schwingungsbeurteilung in Anlehnung an ISO 10816-3 ist im Abschnitt Anwendungskonzepte näher erläutert, siehe Schwingungsbeurteilung.

Im Vergleich zum Beispiel Schwingungsbeurteilung nach ISO 10816-3 werden die berechneten (integrierten) RMS Werte zunächst mit Hilfe des Funktionsbausteins FB_CMA_EmpiricalMean gemittelt. Die Klassifikation erfolgt hier auf Basis der Mittelwerte durch eine Instanz von FB_CMA_DiscreteClassification. Durch die Verwendung von statistischen Daten ist die Maschinenbewertung stabiler als bei der direkten Verarbeitung der RMS Werte. Der gleiche Effekt könnte auch im oben genannten Beispiel erreicht werden, indem die Fensterlänge entsprechend angepasst wird, jedoch bei einem deutlich höheren Rechenaufwand.

Das Beispiel können Sie hier herunterladen: TwinCAT_ISO_10816_Sample_extended.zip

Blockdiagramm

Schwingungsbeurteilung nach ISO 10816-3 (erweitert) 1:

Programmparameter

Die Tabelle unten zeigt eine Liste mit wichtigen Parametern für die Konfiguration der verwendeten Funktionsbausteine.

Puffergröße

2000

Kanäle

2

FFT Länge

4096

Fenstergröße

4000

Sampling-Rate

10000

Untere Frequenzschranke

10

Obere Frequenzschranke

1000

Ordnung (RMS)

2

Klassen (Klassifizierung)

3

Fenster Typ

eCM_HannWindow

Datensätze (Statistik)

100

Reset nach Berechnung (Statistik)

TRUE

Konfiguration

Für die Maschinenüberwachung nach ISO 10816-3 werden die Schnelle und Auslenkung der Messdaten verwendet. Eine Klassifikation anhand der Beschleunigungsdaten wird nicht vorgenommen, wird aber in verwandten Normen verwendet, z.B. ISO 10816-21 für Windkraftanlagen. Die hier verwendeten Grenzwerte sind in der GVL_Constants definiert:

cISOClassDef_Acc       : ARRAY[1..3] OF LREAL := [1E6, 1E6, 1E6];
cISOClassDef_Velocity  : ARRAY[1..3] OF LREAL := [2.3E-3, 4.5E-3, 7.1E-3];
cISOClassDef_Displ     : ARRAY[1..3] OF LREAL := [29E-6, 57E-6, 90E-6];

Auswertung

Die berechneten RMS Werte für Schnelle und Auslenkung sowie die zugehörigen Mittelwerte und Streuung (Standardabweichungen) werden kanalweise in Instanzen von ST_Channel gespeichert. Für die Klassifikation werden ausschließlich die Mittelwerte herangezogen. Die Streuung kann als Kenngröße für die Vertrauenswürdigkeit für den Mittelwert gewertet werden. Die Das Ergebnis der Klassifikation wird anhand der konfigurierten Grenzwerte wird mittels E_IsoClass dargestellt. Die Ergebnisdaten werden über ein Scope Projekt visualisiert.

Schwingungsbeurteilung nach ISO 10816-3 (erweitert) 2:

Voraussetzungen

Entwicklungsumgebung

Zielplattform

Einzubindende SPS-Bibliotheken

TwinCAT v3.1.4022.25

PC or CX (x86, x64)

Tc3_CM, Tc3_CM_Base

Schwingungsbeurteilung nach ISO 10816-3 (erweitert) 3:

Eingeschränkter Funktionsumfang bereits mit CM 3.1 verfügbar. Siehe Abschnitt Kompatibilität.