Beschleunigungssensor Sichere Messung und Überwachung von Schwingungen und Schocks

Redakteur: Jan Vollmuth

Der SIL2/PLd-zertifizierte Beschleunigungssensor GAM900S von Baumer wurde gezielt zur Messung und Überwachung von Schwingungen und Schockbelastungen in Windkraftanlagen entwickelt.

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SIL2-/PLd-zertifizierter Beschleunigungssensor GAM900S mit Offshore-tauglichem Kunststoff-Gehäuse oder mit Aluminiumgehäuse. Der Sensor bietet Messung und Überwachung in einem Gerät. Dadurch reduzieren sich Komponenten-Kosten sowie der Aufwand für Verkabelung und Logistik.
SIL2-/PLd-zertifizierter Beschleunigungssensor GAM900S mit Offshore-tauglichem Kunststoff-Gehäuse oder mit Aluminiumgehäuse. Der Sensor bietet Messung und Überwachung in einem Gerät. Dadurch reduzieren sich Komponenten-Kosten sowie der Aufwand für Verkabelung und Logistik.
(Bild: Baumer)

Dank der präzisen Beschleunigungsinformation kann ein Aufschwingen der Anlage frühzeitig durch die übergeordnete Steuerung verhindert werden. Zusätzlich meldet die SIL2-/PLd-konforme integrierte Grenzwertüberwachung dem Sicherheitssystem jede Überschreitung mittels redundant ausgelegtem Relais-Ausgang. Dies sorgt für zusätzliche Sicherheit und erleichtert dank EG-Baumusterprüfbescheinigung die Umsetzung der Maschinenrichtlinie. Durch die 2-in-1-Funktionalität reduzieren sich die Kosten für die Komponenten und die Aufwendungen für Verkabelung und Logistik.

Sehr hohe Genauigkeit

Die Messung erfolgt mit diversitär redundant ausgeführten, kapazitiven MEMS-Sensorelementen. Diese erreichen eine sehr hohe Genauigkeit, insbesondere bei kleinen Auslenkungen. Damit eignen sie sich zur präzisen Erfassung des in Windkraftanlagen auftretenden Schwingungsspektrums.

Die in ebenfalls redundant ausgeführten Microcontrollern implementierte Safety-Rated-Embedded-Software erfüllt die Anforderungen zur Erreichung der Sicherheitsintegrität gemäß SIL2 bzw. PLd und ist damit konform zum ISO-Standard 13849 und zur Sicherheitsgrundnorm IEC 61508, insbesondere des umfangreichen Teils 3 „Software“. Die implementierten Tief- und Bandpassfilter unterdrücken effektiv unerwünschte Störfrequenzen und Offsetfehler.

In jedes Safety-System integrierbar

Der sichere Relaisausgang ist praktisch in jedes Safety-System integrierbar und löst bei Überschreitung eines werkseitig eingestellten Grenzwerts aus. Der GAM900S nutzt hierfür zwei Relais mit Rücklesekontakt. Die einzelnen Relais werden zweikanalig angesprochen und ihr Zustand von der Embedded-Software kreuzweise verglichen.

Der Sensor arbeitet verschleiß- und wartungsfrei. Mit Schutzart IP 67 und einem Temperaturbereich von -40 °C bis 85 °C ist er besonders robust. Für den Einsatz in Umgebungen der Korrosivitätskategorie C5M eignet sich die Ausführung mit glasfaserverstärktem Kunststoffgehäuse. Alternativ ist auch eine Ausführung mit Aluminiumgehäuse verfügbar. Die Messwerte werden über CANopen oder den analogen Ausgang an die Anlagensteuerung übermittelt. Eine Mehrfarb-LED zeigt den Betriebsstatus an und vereinfacht die Diagnose vor Ort. (jv)

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