Projektübersicht

Predictive Maintenance Plattform für Industrieventilatoren

Das Projekt ist Teil eines drei Jahres Projektes, welches sich mit der Predictive Maintenance von Industrieventilatoren beschäftigt. Ziel ist es, mit Hilfe von verschiedenen Sensordaten den Verschleiß und notwendige Wartungsarbeiten vor deren Eintritt bestimmen zu können. Das Gesamtprojekt wird dabei in mehrere Teilprojekte unterteilt. Dieses Teilprojekt beschäftigt sich damit, Sensordaten von den Ventilatoren aufzunehmen und diese, zur weiteren Analyse und Verarbeitung durch die Gruppe HEAL, abzuspeichern.

Systemstruktur

Das Gesamtsystem besteht aus vier Komponenten.

  • Loggeranwendung / Data Visualizer / Gateway
  • Systembus
  • Sensorknoten
  • Sensorik

Die Sensoren dienen zur Aufnahme von Messdaten für die Predictive Maintenance Algorithmik. Diese werden an einen Sensorknoten angeschlossen.
Ein Sensorknoten ermittelt, in für jeden Sensor individuell festlegbaren Intervallen, die Messwerte der angeschlossenen Sensoren.
Die Sensorwerte werden anschließend temporär abgespeichert und in Blöcken zusammengefasst über den Systembus an die Loggeranwendung gesendet.
Die Loggeranwendung empfängt diese Daten und fügt sie in CSV Datein ein. Für jeden Sensor wird eine eigene CSV Datei erstellt. Diese CSV Datein werden im Anschluss von der Forschungsgruppe HEAL zur ersten Analyse bezüglich Predictive Maintenance Algorithmik verwendet. Im finalen System sollen die Sensordaten jedoch nicht in CSV Datein abgespeichert, sondern direkt in eine Cloud übertragen werden.
Mit der Loggeranwendung können die empfangenen Daten zusätzlich live in Graphen visualisiert werden.

Sensorknoten

In der Sensorbox ist ein OLIMEX STM32-E407 Entwicklungsboard mit eigens entwickelter Aufsteckplatine verbaut.

Sensorik

  • Bosch BMX055 - Beschleunigungs- und Drehbewegungssenor
  • ifm VTV122 - Schwingungssensor
  • ifm DI602A - Drehzahlsensor
  • Maxim Integrated MAX31855K - Temperatursensor mit Thermokoppler

Buchsenbelegung

Wie in nachfolgender Grafik zu sehen ist, können an einen Sensorknoten 4 * BMX055, 1 * VTV122, 1 * DI602A und 1 * MAX31855K angeschlossen werden.

Systembus

Auf unterster Ebene wird zur Übertragung der Daten, Ethernet 100BASE-TX mit Cat. 5 Twisted-Pair-Kabeln und RJ45 Steckern verwendet. Darauf aufsetzend wird der TCP/IP Stack verwendet. Zur Übertragung der Daten wurde das Format eines TCP Datenpakets festgelegt. Ein Datenframe hat dabei folgende Struktur.