Mehrkanal-Datenlogger für Strom, Spannung, Temperatur, Kraft, Weg, Beschleunigung, u.a. mit Datenanalyse nach Kundenanforderung.

Datenlogger für Schweißmaschinen Anwendungen
Data monitoring & datalogger for steel welding equipment

Die Einhaltung der Qualitätsanforderungen für das Schienenschweißen wird durch eine lückenlose Aufzeichnung der wesentlichen Betriebsdaten und der Ermittlung des Energieprofils nachgewiesen. Das aktuelle Energieprofil kann auch durch eine Energieampel zur Anzeige gebracht werden, womit ein Energiemanagement während der Schweißungen möglich ist.

Dies ist nun erstmals in einer Stahl-Schweißanlage mit einem externen vollautomatischen Datenlogger realisiert, wobei die Schnittstellen zu den Sensoren den besonderen Anforderungen der Schweißanlage angepasst wurden. In Zusammenarbeit und auf Initiative der Firma LASA Schienentechnik GmbH wurde das System auf Basis von bewährten Baugruppen entwickelt und für die rauhen Betriebsbedingungen angepasst.

Der Datenlogger besteht aus einer Elektronikeinheit und einem Sensorverteiler mit Netzgerät.
Eine Energieampel kann optional zur Signalisierung des Zustandes zusätzlich angeschlossen werden, wobei dann auch das Energieprofil als Information für Einstellungskorrekturen zu verwenden ist.

Als Steuergerät wird die Systemsteuerung Typ DRS-500-ECS eingesetzt. Die Befehlsfolge wird komplett im Gerät verarbeitet und die Messdaten auf einer SD-Karte gespeichert (max. 16 GByte).
Im Betrieb arbeitet das Gerät vollautomatisch ohne Bedienung oder Einstellungen vor Ort.

Die Datenauswertung des Energieprofils erfolgt off-line in EXCEL. Ein integriertes Makro verarbeitet die Log-Daten zu einem Energieprofil-Diagramm.

Das Gerät führt alle Messaufgaben mit einer vorgegebenen Aufzeichnungsrate durch und speichert die Daten auf einer SDHC Karte chronologisch mit Angabe des Datums und der Uhrzeit (hh:mm:ss:ms) ab.
Es ist während der Datenaufzeichnungen kein PC/Laptop Anschluss erforderlich.

Datenlogger-Einstellungen

Eine mitgelieferte Bedienoberfläche stellt den Zugang zum Datenlogger her, um die folgenden Einstellungen vorzunehmen:

  • Kalibration der Sensoren (Strom, Spannung, Wagengeschwindigkeit und Drahtgeschwindigkeit)
  • Einstellung der Datenrate (von 100 Millisekunden bis 500 Sekunden)
  • Minimum von Strom und Spannung
  • Option der Datenaufzeichnung (mit/ohne Rohdaten) und
  • Option Daueraufzeichnung oder Aufzeichnung nur während der Schweißphasen.

    Die Einstellungen werden in der Regel nur bei der erstmaligen Inbetriebnahme gemacht.

  • Datenlogger Referenzanlage für Schweißanlage
            Bild: Datenlogger Referenzmodell mit Sensorverteiler und Kabelanschlüssen.

    Datenauswertung mit EXCEL Makro

    Eine mitgelieferte EXCEL Datei wertet die auf der SD-Karte befindlichen Daten aus.
    Mit einem Makro wird die Datenauswertung weitestgehend automatisiert.

    Energieprofil
            Bild: Diagramm Energiedichte-Profil [kJ/cm] über Schweißposion [cm].

    Anpassungen an Applikationen

    Das Gerät kann für Anwendungen außerhalb der Schweißtechnik auch an andere Applikationen angepasst werden.
    Die Erfassung der Daten ist neben den periodischen Aufzeichnungen auch in Echtzeit möglich.
    Hierfür sind verschiedene Kanäle mit Interrupt-Verarbeitung konfigurierbar,
    und ebenso können auch bei kritischen Veränderungen oder Überschreitung von Grenzwerten Alarm- oder Störungssignale erzeugt werden.

    Eine Millisekunden genaue Protikollierung wird für jeden Störungsfall vorgenommen und das Gerät arbeitet absolut unabhängig und autark von den zu überwachenden Anlagen.

    Zusammenfassung der wesentliche Merkmale

  • Vollautomatisches und geräteunabhängiges System für die Ausrüstung von Schweißgeräten zur Qualitätssicherung.
  • Einstellung der Datenrate von 100 ms bis 500 sec. (andere Datenraten auf Anfrage).
  • Berechnung aller relevanten Parameter Us, Is, Sw, Sd, Vw, Vd.
  • Berechnung des Energieprofiles in [Wh/cm] oder [kJ/cm] während jeder Meßperiode.
  • Signalisierung des Energieprofils durch eine Energieampel (rot/gelb/grün).
  • Signalisierung der wichtigsten Anlagenzustände durch eine rot/grüne LED mit zwei verschiedenen Blinkfrequenzen.
  • Am Anfang jeder Aufzeichnung steht eine Präambel mit allen Kalibrationsfaktoren und einer Record Nummer.
  • Aufzeichnung des Datums und der Uhrzeit mit jedem Messintervall.
  • Aufzeichnung der Schweißströme vom 0 bis 1.000 A und höher.
  • Aufzeichnung der Schweißspannungen von 0 bis 200 V und höher.
  • Aufzeichnung von über 10 Anlagendaten je Messperiode.
  • Impulsverarbeitung arbeitet mit über 400 Impulsen pro Sekunde auf zwei Kanälen.
  • Speichervolumen max. 16 GByte, dem entsprechen ca. 200 Mio Zeilen zu je 10 Daten.
  • Datenformate sind auf eine Übertragung in EXCEL abgestimmt.
  • Signalisierung der Betriebsbereitschaft (grün Dauerlicht).
  • Signalisierung bei Sensorausfall (rot Blinken).
  • Signalisierung in aktiver Schweißphase (grün Blinken).
  • Signalisierung bei fehlender SD-Karte (rot Flackern).
  • Digitale Signale mit 24 V oder 5 V Spannungspegel.
  • Option für Inkremental-Encoder vorhanden.
  • Option für SSI-Encoder vorhanden.
  • Option für weitere analoge oder digitale Signale vorhanden.
  • Alle Daten und Funktionen sind auch mit einem PC/Laptop zugänglich.
  • Ein abgesetzter Sensorverteiler sorgt für kurze Kabelwege und
        der Datenlogger kann durch eine Rundsteckverbindung schnell umgerüstet werden.
  • Anschlußspannung 230 VAC.
  • Betrieb in rauhen Umgebungsbedingungen mit Schutzgrad bis zu IP65.
  • Anpassung an andere Applikationen sind durch Schnittstellenkarten gut möglich.



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