Ein Beispiel für die Überwachung der Leistung von Prozessventilen ist der Partial Stroke Test (PST), der eine mögliche Aktion eines Prozessventils im Anforderungsfall überwacht, ohne den eigentlichen Produktionsprozess zu beeinflussen. Mit der Digitalisierung ergeben sich aber neue Möglichkeiten der Überwachung von Prozessventilen (PV), die eine signifikante Verbesserung des Monitorings erwarten lassen. Auch die Potenziale durch implementierte Predictive Maintenance können sich damit ausschöpfen lassen. Doch welches sind die hauptsächlichen Störungen von PV?
Schleichende Veränderungen erkennen
Eine Arbeitsgruppe der International Society of Automation (ISA) hat die wichtigsten Störungen bei dem Betrieb von PV mit pneumatischen Antrieben untersucht und eine Übersicht erstellt. Fünf Fehlerarten repräsentieren dabei rund zwei Drittel aller Fehler. Diese sind:
1. teilweise oder wiederholte Fehlfunktionen von pneumatischen Systemkomponenten aufgrund von Feuchtigkeit oder Verschmutzung,
2. eingeschränkte Ventilbewegung durch verschiedene Mechanismen, die ein erhöhtes Drehmoment oder erhöhte Kraft erfordern,
3. Leckagen intern oder extern am Antrieb oder Verschleiß über die Lebensdauer,
4. Schäden an Ventilkegel, -scheibe oder -kugel durch Produktionsbedingungen, Schmutz oder Leckagen,
5. kompletter Ausfall von Automatisierungskomponenten der Ansteuerung.
Interessant ist bei dieser Analyse, dass der ISA-Untersuchung zufolge der PST nur eine Detektion der Fehlerart nach 5. ermöglicht. Für die Fehlerarten 1. bis 4. sind andere Maßnahmen erforderlich, um diese im Rahmen des Betriebes zu detektieren. Hierauf basiert die Forderung, schleichende Veränderungen im Prozess, die in einer Verringerung der Drehmomentreserve resultieren, zu erkennen. Die Drehmomentreserve ist dabei definiert als Differenz zwischen Drehmomentbedarf des PV und dem Drehmoment des pneumatischen ...
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