Messtechnische Anforderungen an den Prüfstand
Bild 1: Das zentralisierte Messdatenmanagement Delphin Data Center kann die die Messdaten von Anlagen, Maschinen und Prüfständen miteinander vernetzen, zentral speichern, überwachen und analysieren (Quelle: )
In dem Prüfstand kommt unterschiedlichste Sensorik und Erfassungshardware zum Einsatz. Verschiedene Arten von Temperatursensoren untersuchen die Temperaturverteilung innerhalb der Turbine – teilweise sind dies hochempfindliche Miniatur-Thermoelemente, die auch schnellste Temperaturänderungen detektieren können. Insgesamt wird die Turbine an mehreren Tausend Messstellen thermisch überwacht. Auch Drücke und Schwingungen werden an vielen verschiedenen Messpunkten von unterschiedlichen Messgeräten erfasst und müssen in die Auswertung sowie die Analyse mit einfließen. Eine SPS steuert den Prüfstand und liefert über eine OPC-Schnittstelle zusätzliche Betriebsparameter, die für die Auswertung mit den übrigen Messwerten zu verknüpfen sind. Insgesamt wird eine große Anzahl an Messwerten in unterschiedlichen Formaten erzeugt.
Die Aufgabe besteht nun darin, diese Messdaten miteinander zu vernetzen, zu konsolidieren und für eine gemeinsame Visualisierung und Analyse bereitzustellen. Eine besondere Anforderung besteht darin, dass der Hersteller nicht nur Online-Daten benötigt, sondern im Laufe eines Versuchs auch immer wieder unterbrechungsfrei in den Messdaten „zurückscrollen“ möchte, um zurückliegende Ereignisse zu analysieren.
Um größtmögliche Datensicherheit zu erreichen, sollen die Daten zunächst auf erfassungsnahen Messrechnern zwischengespeichert, dann aber zentral auf zwei redundanten Messdatenservern abgelegt werden. Eine zusätzliche Anforderung ist eine umfangreiche Vorverarbeitung und Verrechnung der Messwerte bereits vor der Bereitstellung zur Visualisierung und Analyse. Dafür sind Messwerte miteinander zu verrechnen, Offsets einzurechnen, Kanäle zu linearisieren und Grenzwerte zu überwachen. Bei einer Grenzwertüberschreitung ist eine automatische Alarmgenerierung sowie die Weiterleitung an eine definierte Benutzergruppe gefordert.
Die Auswertungs- und Analyserechner sollen nur auf den zentralen Messdatenserver zugreifen, ein direkter Zugriff auf die Messrechner ist ausgeschlossen. Dadurch werden Messnetz und Office-Netz klar voneinander getrennt, außerdem ist eine einfache Überprüfung von Benutzerrechten möglich. Die Visualisierung aktueller und historischer Daten soll sowohl auf Arbeitsplatz-PC im Office-Netz als auch weltweit verteilt möglich sein.
Zentrales Datenmanagement löst komplexe Aufgaben
Eine passende Komplettlösung für solch eine komplexe Aufgabe zu finden, ist nicht einfach. Sensoren und die Messaufgabe einzurichten, ist in der Regel kein Problem. Auch zur Visualisierung und Analyse von Messdaten gibt es viele geeignete Programme. Was aber oft fehlt, ist die Vernetzung der unterschiedlichen Datenquellen, die Vereinheitlichung der verschiedenen Datenformate, die Vorverrechnung und Kompression der Messdaten sowie deren zentralisierte Speicherung und synchronisierte Bereitstellung.
Zur Lösung seiner Anforderung setzt der Turbinenhersteller auf das neue Delphin Data Center (Bild 1) der Delphin Technology AG [1]. Dieses bietet ein zentralisiertes Messdatenmanagement, das die Anforderungen des Turbinenprüfstands erfüllt und in seinem Funktionsumfang sogar darüber hinausgeht. Die offene Struktur des zentralen Datenpools ermöglicht neben höchster Performance in der Datenverarbeitung und -bereitstellung auch eine unkomplizierte Vereinheitlichung, Archivierung und Überwachung der Mess- und Prozessdaten.