PROGNOST®-SILver Broschüre Deutsch

PROGNOST®-SILver SIL 3 Maschinenschutz für Rotating Equipment DRAG

DROP

KONFIGURATION

SILRelais3 30 ausgänge

EINFACHE

EX

RÜSTUNG

ZONE 2

AUF-

in

Inhaltsverzeichnis

Zustandsüberwachung, Maschinenschutz und Notabschaltung ....................................................................................................................................... 4 Schutzanalysen von PROGNOST®-SILver ............................................................................................................................................................................................. 5 Benutzerfreundliche Rack-Konfiguration mit PROGNOST®-Admin .................................................................................................................................... 6 Voting-Logik, Ausnahmebereiche und Grenzwertmultiplikator .......................................................................................................................................... 7 Installation in explosionsgefährdeten Bereichen spart Verdrahtungskosten .............................................................................................................. 8 Drei Ausgangskarten mit bis zu 30 SIL 3 zertifizierten Relaisausgängen ........................................................................................................................ 9 Technische Daten der Eingangs- und Funktionskarten .......................................................................................................................................................... 10 Datenaufzeichnung für Fehlerdiagnose ............................................................................................................................................................................................ 11 Aufrüstung von vorhandenen PROGNOST®-SILver Systemen ............................................................................................................................................ 12 PROGNOST®-Navigator Felddisplay in Zone 2 .............................................................................................................................................................................. 13 Online-Diagnose mit PROGNOST®-NT ............................................................................................................................................................................................... 14

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Zustandsüberwachung, Maschinenschutz und Notabschaltung

Zugeschnitten auf Ihre Bedürfnisse bei allen Maschinen PROGNOST®-SILver ist eine flexible und schnelle Plattform für den integrierten Anlagenschutz. Sie bietet alles, was Betreiber sowie Mess- und Regeltechniker benötigen: • Zustandsüberwachung • Maschinenschutz • diagnosebasierte, SIL 3 zertifizierte Notabschaltung Dies alles ist zusammen in einem Rack gebündelt. Bei der Auslegung dieses Systems standen der Schutz von Maschinen sowie die Maximierung von Produktionslaufzeiten gleichermaßen im Vordergrund.

In die Hardware ist ein intelligentes modulares Konzept integriert. Auf diese Weise können Sie Ihr vorhandenes System Schritt für Schritt ersetzen oder für zusätzliche Aufgaben erweitern. Außerdem können Nutzer älterer PROGNOST®SILver Racks vorhandene PROGNOST®-Eingangskarten wiederverwenden.

Schwerpunkt Kolbenkompressoren Die zuverlässige Überwachung von oszillierenden Maschinen ist mit einer Reihe von Herausforderungen verbunden.

Vor 25 Jahren begann PROGNOST Systems mit der Entwicklung spezieller Lösungen, wie z. B. der segmentierten Signalanalyse die den noch heute gültigen Industriestandard darstellt. In PROGNOST®-SILver sind die Erkenntnisse aus

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Millionen überwachter Betriebsstunden von Kolbenkompressoren auf Basis spezialisierter Analysen berücksichtigt.

Signalplausibilitätsprüfungen sowie bewährte zuverlässige Überwachungs- und Schutzanalysen verhindern Fehlalarme und nicht erkannte Fehler.

Alle Vorteile auf einen Blick • Leistungsfähige und bewährt zuverlässige Signalanalysen • 3 in 1: Zustandsüberwachung, Maschinenschutz und Notabschaltung • durch Bauweise SIL 3 zertifizierter Maschinenschutz nach IEC61508 (2010) • 68 Signaleingänge, 30 Relaisausgänge integriert, 24 digitale Eingänge und bis zu 272 Temperaturkanäle • Überwachung von bis zu 32 Maschinen parallel • Benutzerfreundliche PROGNOST®-Admin Software für eine Konfiguration folgender Elemente nach dem Drag-&-Drop-Prinzip: – Karten und Kanäle – Sensoren sowie PLS-Ein- und -Ausgänge – Internationale Kanalbenennung – Voting-Logik, Ausnahmebereiche, Grenzwertmultiplikator und vieles mehr • Installation in explosionsgefährdeten Bereichen • Karten können während des Betriebs getauscht werden • Redundante Spannungsversorgung • Einfache Aufrüstung von bereits vorhandenen PROGNOST®-SILver Racks

Schutzanalysen von PROGNOST®-SILver

Temperatur, RTD, Thermoelement oder 4-20 mA

Lage

Druck

Schwingung

PROGNOST®-SILver

1 Segment

8 Segmente

36 Segmente

Max Mittelwert Min

Spitze Spitze

Mittelwert

Spitze Spitze

Effektivwert

Segmentierte Schwingungsanalysen für Kolbenverdichter

nur die Amplitude, sondern auch den Energiegehalt einer Kolbenbewegung berücksichtigt.

PROGNOST Systems hat die segmentierte Schwingungsanalyse entwickelt und ermittelt, dass der optimale Ansatz darin besteht, die 360° einer Umdrehung in 36 Segmente von jeweils 10° Kurbelwinkel zu unterteilen. Dies ist der präziseste Anteil einer mittleren Signalbreite im Verhältnis zu einer Umdrehung.

Kolbenstangen-Lage: Spitze-Spitze in 8 Segmenten

Kreuzkopfbahn: Schwingungseffektivwerte in 36 Segmenten Kreuzkopfbahnschwingungen liefern verlässliche Informationen über die Maschinenintegrität. Oszillierende Maschinen weisen charakteristische Schwingungswerte auf, die zur Vermeidung von Fehlalarmen zu berücksichtigen sind. Schwingungssignale müssen detailiert analysiert und bewertet werden. Bei oszillierenden Maschinen hat sich ausschließlich die Effektivwertanalyse als verlässlich erwiesen, weil sie nicht

Die Kolbenstangen-Lage wird in Kurbelwinkel-Schritten von 45° in jeder Umdrehung überwacht und analysiert, um kritische Zustände der Kolbenstange und der Packung zu erkennen.

Gleichzeitig ist eine Übertragung der mittleren KolbenstangenLage an das PLS möglich (Überwachung Tragringverschleiß).

Weitere Analysen: • • • • • • •

Plunger-Lage Spitze-Spitze Gap protection Zylinderdruck Spitze-Spitze (Differenzialdrücke) Radiale Wellenschwingung Spitze-Spitze Axiale Wellenlage Spitzenwert und Mittelwert Schwingung Effektivwert und Spitzenwert Temperatur Mittelwert

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Benutzerfreundliche Rack-Konfiguration mit PROGNOST®-Admin

Bequeme und zeiteffiziente Konfiguration

Nationale und internationale Benennung

• Benutzerfreundliche, selbst erklärende intuitive Nutzung • Spezielle Konfigurationsrechte verhindern unbefugten Zugang • Konfiguration geschützt durch Hardware-Verriegelung und Passwort • Kommunikation zwischen Hardware und Konfigurations-Software über Ethernet-Protokoll

Das mehrsprachige Konzept von PROGNOST®-SILver und PROGNOST®-Admin gewährleistet die Benennung von Maschinen, Komponenten, TAGs, Messketten, usw. in nahezu jeder beliebigen Sprache.

Bibliothek für Drag-&-Drop-Funktion Eine umfangreiche Bibliothek mit vordefinierten Maschinentypen, Maschinenkomponenten und Sensoren ermöglicht die Konfiguration von Maschinen, Sensoren, Karten, Analysen, Voting-Logik und vielem mehr nach dem Drag&DropPrinzip.

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Individuelle Einstellung der Analysephase Unterschiedliche Maschinen erfordern unterschiedliche Einstellungen. PROGNOST®-SILver lässt sich so konfigurieren, dass alle Analysen die individuellen Maschinenanforderungen optimal erfüllen.

• Drehzahl und Phasenreferenz (Kurbelwinkel) [Oszillierende Verdichter] • Drehzahl und Zeitbasis (Drehzahlbereich) [Zentrifugalmaschinen] • Zeitbasis

Voting-Logik, Ausnahmebereiche und Grenzwertmultiplikator

SIL 3 zertifizierte Voting-Logik

Ausnahmebereiche

PROGNOST®-SILver bietet eine beispiellose Vielfalt von Voting-Optionen. Das leicht zu handhabende KonfigurationsTool PROGNOST®-Admin ist im Lieferumfang des Systems inbegriffen. Durch einfaches Drag-&-Drop können Sie so ausgefeilte Voting-Systeme mit mehreren Ebenen erstellen.

Die Überwachung von Zentrifugalmaschinen erfordert die Einstellung flexibler Grenzwerte während definierter Betriebsbedingungen, wie z. B. beim Anfahren- oder Herunterfahren, um Fehlalarme zu vermeiden.

• Voting-Konfiguration mit vordefinierten Funktionsblöcken • Alarm-Logik mit bis zu fünf Logik-Ebenen • Voting-Optionen: 1 aus X, 2 aus X, alle aus X Voting-Ergebnisse können in andere Voting-Gruppen einfließen • Voting-Logik löst Relaisausgänge aus • Alarm-Logik kann beliebige Statuswerte berücksichtigen (z. B. Ausnahmebereiche, Sensor, Signal, Analysen, digitaler Eingang, Voting-Ergebnisse) • Bypass auf Maschinen- und Sensorebene

PROGNOST®-SILver bietet vier verschiedene Ausnahmebereiche, die die Grenzwerte während vordefinierter Maschinenbetriebszustände automatisch anpassen, um das Risiko von unbegründeten Abschaltungen oder Alarmen zu beseitigen.

Grenzwertmultiplikator Bei PROGNOST®-SILver können die Schutzgrenzwerte durch Signale vom PLS angepasst werden, um die Grenzwerte zu multiplizieren und Alarme bei Veränderungen von Betriebsbedingungen zu vermeiden, wie z. B. Laststufen, Drehzahl, Anfahren- und Herunterfahren der Maschine.

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Installation in explosionsgefährdeten Bereichen spart Verdrahtungskosten

Deutlich reduzierte Verdrahtungskosten Durch die Installation des Schutz-Racks in Gefahrenbereichen, z. B. Zone 2, lassen sich enorme Einsparungen erzielen.

Durch die direkte und kurze Verdrahtung des Sensors mit dem PROGNOST®-SILver Signaleingang entfällt die kostenaufwändige Feldverdrahtung, wie z. B. Leitungen zwischen Anschlusskasten und Rack-Schrank. Dadurch werden nicht nur die Kosten je Messkette reduziert, sondern auch die Kosten für Gehäuse, da PROGNOST®-SILver in Zone 2 ohne teure Ex d- oder gespülte Ex p-Gehäuse eingesetzt werden kann.

Mit Ethernet und LWL ist ein Distanz von > 1.000 Metern zwischen dem Schutz-Rack (MPS) und dem Kontrollraum (CMS) möglich.

Nahtlose Integration vorhandener Komponenten Sensoren und Verdrahtungen sind kostenaufwändige Komponenten bei Nachrüstungen oder Erweiterungen von Überwachungssystemen. PROGNOST®-SILver zeichnet sich

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durch besondere Flexibilität aus, sodass Sie vorhandene Sensoren nutzen und Geld sparen können. Die Möglichkeit, Ex-i- und Non-Ex-Signale, z. B. Motorwicklungstemperaturen oder Motorstromsignale, in einem einzigen Schutz-Rack ohne Barrieren zu kombinieren, führt zu allerhöchster Kosteneffizienz.

Zertifizierung von PROGNOST®-SILver Durch die Einhaltung der neuesten und strengsten Industrienormen wird die von uns versprochene Leistungsfähigkeit durch neutrale Dritte bestätigt. PROGNOST®-SILver ist unter anderem zertifiziert nach: IEC61508:2010 (SIL 3), ATEX, IECEx, US/CSA, KOSHA, GOST-R-Ex. Die Zahl der Zertifizierungen nimmt stetig weiter zu; eine vollständige Liste hierzu finden Sie auf unserer Website.

Drei Ausgangskarten mit bis zu 30 SIL 3 zertifizierten Relaisausgängen

30 Relaisausgänge mit SIL 3 Zertifizierung Die alleinige Aufgabe von Maschinenschutzsystemen (MPS) besteht darin, Sekundärschäden zu vermeiden. Im Bedarfsfall muss das MPS Ihre Maschine verlässlich abschalten. Zur Auslösung von Alarmen kann PROGNOST®-SILver bis zu 3 DIO-Karten mit 30 integrierten SIL 3 zertifizierten Relaisausgängen aufnehmen, die individuell jedem ALERT-, SHUTDOWN-, UNSAFE-Status bzw. Voting-Logik-Ausgang des Systems zugeordnet werden können.

Digitale PLS-Eingänge für die Signalverarbeitung PROGNOST®-SILver nimmt bis zu 24 digitale Eingänge des PLS auf. Dadurch kann das System Befehle auslösen wie „Maschine überbrücken“ oder „Kanal überbrücken“ sowie „Abschalteingänge zurücksetzen“ oder „Ausnahmebereich aktivieren“. Sie erhalten in allen Maschinenbetriebssituationen ein Höchstmaß an Flexibilität, ohne die Einhaltung der SIL-Vorgaben zu gefährden.

Mit PROGNOST®-SILver brauchen Sie keine zusätzliche Notabschaltung oder einen Safety Controller, da alle erforderlichen Relais integriert und für einen Betrieb in Zone 2 zertifiziert sind.

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Technische Daten der Eingangsund Funktionskarten Beschreibung

Messgrößen

Eingangsparameter

AI1-B ICP

Schwingung (Beschleunigung) Kreuzkopf, Zylinder, Lager Gehäuse (Kurbelwelle) Schwingung (Geschwindigkeit) Gehäuse, Lager, Rohrleitung

Antialiasingfilter Auflösung 16 Bit Eigensichere Eingänge 4 Kanäle

AI2-B 4-20 mA

Indizierter Zylinderdruck Verdichtungsraum Saug-/Enddrücke Rohrleitung Temperaturen Lager, Gas, Ventil

Bessel-Tiefpassfilter 8 einstellbare Grenzfrequenzen Auflösung 16 Bit Eigensichere Eingänge 4 Kanäle

AI3-B Wirbelstrom

Dynamische Lage (Näherung) Kolbenstangen-Lage, Plunger-Lage Wellenschwingung, Axialschub

Antialiasingfilter Auflösung 16 Bit Eigensichere Eingänge 4 Kanäle

AI4-B Spannung

Indirekte Druckmessung Zylinder Zuganker, Dehnungsmessstreifen

Eingangsspannungsbereich +/-10, +/-5, +/-2, +/-1 Volt Antialiasingfilter Auflösung 16 Bit Eigensichere Eingänge 4 Kanäle

AI6-2 Temperatur

Temperaturen

2-/3-/4-Leiter-PT 100/1000 oder Thermoelement Eigensichere Eingänge 16 Kanäle

CI1-2 Kommunikationsschnittstelle

Schnittstellen mit DCS Modbus RTU, TCP

2x RTU 1x TCP

MI1-2 Überwachungsschnittstelle

Schnittstellen mit PROGNOST®-NT

FO-Verbindung LC

TI1-B Trigger

Phasenreferenz

NAMUR-Eingang gemäß EN 60947-5-6 Flankenertastung für Nocke oder Bohrung Eigensichere Eingänge 4 Kanäle

Eigensichere Kanäle in 17 Slots PROGNOST®-SILver ist die einzige Schutz-Hardware, die 68 sichere und SIL-zertifizierte Eingänge bietet. Ein einziges PROGNOST®-Rack übernimmt parallel Signale von umfangreichen technischen Produktionsanlagen oder verschiedenen Maschinen. Außerdem kann das System 272 Temperatursignale parallel überwachen. Für Sie bedeutet dies sowohl große Kapazität als auch hohe Kosteneffizienz.

Keine Barrieren erforderlich Bei PROGNOST®-SILver sind für alle Kanäle eigensichere Ex-iEingänge integriert. Die galvanische Trennung je Kanal sorgt für eine hohe Störfestigkeit.

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Technische Daten der Analogeingangskarten (AI) • • • • • •

Galvanische Trennung je Eingangskanal 2 A/D-Konverter je Kanal (Redundanz) Abtastfrequenz 25 kHz je Kanal, vorbereitet für 100 kHz DSP- und FPGA-Technologie Kartenselbsttest Permanente Signalintegritätsprüfung: – Fehlererkennung Leitungsunterbrechung – Fehlererkennung Kurzschluss – Fehlererkennung durch redundante Signalverarbeitung – Fehlererkennung Spannungsversorgung – Fehlererkennung Messbereich

Datenaufzeichnung für Fehlerdiagnose

ANWENDER Maschinenwartung

Übertragung Daten

ANWENDER Upload auf das Web Portal

PROGNOST Datenanalyse und Beratung

Web Portal

Signalanalysen nach Notabschaltung Während kritische Maschinen üblicherweise ein voll ausgestattetes Zustandsüberwachungssystem wie PROGNOST®NT erfordern, reicht bei weniger kritischen Maschinen in vielen Fällen ein Maschinenschutzsystem aus. Was passiert jedoch nach einer Notabschaltung durch das Maschinenschutzsystem? Wie kann die Fehlerursache herausgefunden werden?

Anwender von PROGNOST®-SILver erhalten die Antworten von Diagnosespezialisten. Support ist im Falle einer Notabschaltung oder sonstiger kritischer Maschinenzustände auf Abruf verfügbar. Voraussetzung für diesen Service ist eine optional erhältliche Aufzeichnungsfunktion. Nachdem die Daten von der betroffenen Maschine übermittelt wurden,

teilt der PROGNOST-Kundendienst die ersten Ergebnisse mit.

Falls gewünscht, folgt anschließend ein schriftlicher Bericht mit detaillierten Schlussfolgerungen.

Diese aussagefähige Fehleranalyse basiert auf: • Ringspeicher mit transienten Aufzeichnungen aller OnlineSignale vor und nach der Abschaltung • Trends der überwachten Parameter • Protokoll mit allen Statusinformationen, wie z. B. Alarme je Maschine, je Sensor oder je PROGNOST®-SILver Karte

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Aufrüstung von vorhandenen PROGNOST®-SILver Systemen

356 (8HE)

PROGNOST®-SILver

231

436

AUFRÜSTUNG

EINFACHE

266 (6HE)

483 (19”)

SILver

242

436

483 (19”)

Wiederverwendung vorhandener PROGNOST®-SILver Karten spart Geld Durch eine Adapterkarte können PROGNOST®-SILver Anwender ihre bereits vorhandenen Eingangskarten auch im neuen PROGNOST®-SILver nutzen.

Dies spart Geld und bietet eine bequeme, effiziente Aufrüstung auf die neueste PROGNOST®-Schutztechnologie.

Außerdem kann so die neue, einfach zu bedienende PROGNOST®-Admin Software für die Konfiguration vorhandener Eingangskarten verwendet werden.

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PROGNOST®-Navigator Felddisplay in Zone 2

PROGNOST®-Navigator Felddisplay (HMI)

Anzeigeoptionen:

• Informationen zum Maschinenstatus in unmittelbarer Nähe zur Maschine (besonders nützlich während des Anfahrprozesses) • Grundlegende Trenddaten • Individuelle Informationen zu Sensoren und Messketten (ALERT, SHUTDOWN, UNSAFE) • Intuitive Benutzerführung • Schneller Zugang zu den Statusinformationen von PROGNOST®-SILver • Zustands- & Konfigurationsstatus von PROGNOST®-SILver • Zertifikate: – ATEX Zonen 2 und 22 – FM Class / Div 2 – cULus Class / Zone 2 – 12”-Display

• Informationen für die Überwachung von bis zu 32 Maschinen • Systemstatus von PROGNOST®-SILver • Service-Protokoll

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Online-Diagnose mit PROGNOST®-NT

V I S UA L I S I E R U N G RINGSPEICHER MaschinenschutzAnalysen

SCH

INENSCH

UT Z

WirkungsgradOptimierung

MA

FehlerFrüherkennung

Rotierende Maschinen

SchmierstellenÜberwachung

VerschleißÜberwachung

ProzessdatenAnalyse BauteileProtokoll

Online-Diagnose mit PROGNOST®-NT PROGNOST®-NT ist die optimale Lösung für kritische und nicht kritische Maschinen: Hierdurch werden Anwender unterstützt, die ihre Wartungszyklen durch Fehlerfrüherkennung verlängern möchten. Die PROGNOST®-NT SoftwareModule können individuell an Ihre Überwachungsstrategie und/oder die Ausfallhistorie Ihrer Maschinen angepasst werden.

Automatisiertes Maschinendiagnosesystem mit Maschinenschutz und Online-Zustandsüberwachung durch PROGNOST®-SILver PROGNOST®-NT erkennt Probleme nicht nur, sondern liefert auch eine konkrete Diagnose mit eindeutiger Benennung des betroffenen Bauteils und Angaben zu dessen Ort sowie zum Schadensumfang. Mithilfe dieser Informationen können Sie fundierte Entscheidungen über Art und Zeitpunkt von benötigten Wartungsmaßnahmen treffen.

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Automatische Erkennung von Betriebszuständen PROGNOST®-NT erkennt Veränderungen bei Maschinenbetriebszuständen und schaltet automatisch auf die entsprechenden vordefinierten Grenzwerteinstellungen, um Fehlalarme durch sich verändernde Lastbedingungen zu vermeiden.

Mustererkennung mit voll integrierter Diagnosedatenbank Alle wesentlichen Ausfallarten sind in eine Datenbank mit Ausfallmustern integriert und können automatisch diagnostiziert werden. Dabei werden Klartextmeldungen angezeigt, denen die Fehlerart und der Ort der fehlerhaften Komponente entnommen werden können.

PROGNOST Systems GmbH Daimlerstr. 10 48432 Rheine Deutschland +49 (0)59 71 - 8 08 19 0 +49 (0)59 71 - 8 08 19 42 info@prognost.com

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PROGNOST Systems, Inc. 1018 Hercules Ave. Houston, TX, 77058 USA +1 - 281 - 480 - 9300 +1 - 281 - 480 - 9302 infousa@prognost.com