SKF状態監視ワイヤレスセンサー

SKF状態監視
ワイヤレスセンサー
CMWA 8800
はじめに
SKF状態監視ワイヤレスセンサーは、温度
計と加速度計を内蔵した、電池駆動の小
型状態監視ユニットです。
ワイヤレスネット
ワークによって、大型プラントやアクセスの
困難な場所での状態監視を可能にし、配
線コストを大幅に削減できます。
状態監視
およびそこで得たデータを一元管理する
ことで、会社全体でデータの有効活用がで
きます。
SKF状態監視ワイヤレスセンサーは、
WirelessHART通信プロトコルを使用して、
温度とエンベロープ加速度、
振動速度を取
得します。
通信はメッシュネットワークを
構築し(次ページ参照)、
データが集まる
と、WirelessHARTゲートウェイはソフト
ウェアと通信をします。解析ソフトのSKF
@ptitude Analystを使って診断および分析
をすることで、保守担当者は次にとるべき
措置を効率的に行うことができ、
機械の稼
働率やプラントの信頼性向上につながり
ます。
ポイント
• ワイヤレス
• 設置が容易
• 予知保全
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利点
• 効率的なデータ収集
• ワイヤレスにより配線コストの大幅削減
• 状態監視によりメンテナンスを計画的
に実施
• 状態監視とそのデータの一元管理
• プラントの信頼性向上
• SKFエンベロープ加速度による機器損傷
の早期検出
主な用途
• 大型プラント
• アクセスや配線が困難な場所
• 従来のWiFi通信が機能しない場所
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アプリケーション
設置コストを削減できるので、以下の用途
に適しています。
監視ヶ所の拡大
工場内でデータ収集作業が不経済な場所
や収集できないような場所、
危険区域など
からも定期的に自動でデータ収集できま
す。
トラブルシューティング
故障しそうな設備に一時的に設置するこ
とで、部品の損傷を早期に発見することが
できます。
手の届きにくい場所
有線システムや携帯型装置では監視が困
難な場所にある機器の基本振動データを
収集します。
システム構成
LAN ネットワーク
SKF状態監視ワイヤレスセンサーは、以下
の構成要素から成るシステムです。
• SKF状態監視ワイヤレスセンサー
• WirelessHARTゲートウェイ
• ワイヤレスセンサー・デバイスマネー
ジャー・ソフトウェア
• SKF @ptitude Analystソフトウェア
WirelessHART ゲートウェイ
監視区域
SKF @ptitude Analyst /
ワイヤレスセンサー・デバイスマネー
ジャー・ソフトウェア
プロセス監視制御
システム
堅牢かつ安全なワイヤレスシステム
堅牢かつ安全なワイヤレス
システム
SKF状態監視ワイヤレスセンサーは、
スタッドを用いて加速度計と
同じ方法で機械の軸受ハウジングに取り付けます。
このセンサー
は、
WirelessHART通信プロトコルを使用してセンサー同士および
ワイヤレスゲートウェイと相互に通信を行います。
あるユニットが
WirelessHARTゲートウェイから信号を直接受け取ることができな
かった場合は、別のユニットを経由してゲートウェイとデータのや
り取りをします。
最終的に、
このようにしてメッシュネットワークが
構築されます。
メッシュネットワークはセンサーが自動で構築しま
す。
ユーザーが構成の細かな設定を行う必要はありません(後に
詳細設定をすることも可能)。WirelessHART通信プロトコルには以
下の主な利点があります。
• 信頼性 – 干渉がある場合でも、
メッシュネットワーク、
チャンネ
ルホッピング、
および時間同期メッセージングにより、
WirelessHARTは、困難な無線環境でも99.9%のユニット相互間
の信頼性を実現します。
• セキュリティとプライバシー – ネットワーク通信は、
認証、暗号
化および検証についての業界基準を順守することで、最高レベ
ルのセキュリティーを確保しています。
• 効果的な電力管理 – WirelessHARTゲートウェイは、最も効率的
な経路を選択し、他の経路全体にわたって負荷のバランスを取
るために、
継続的にネットワークを分析・最適化しています。
そ
れにより電力消費を低く抑え、
電池寿命の長期化を実現してい
ます。
WirelessHARTにより、
既存の機器やツールとの互換性を維持しな
がら、迅速かつ容易にワイヤレス技術の恩恵を得ることができま
これにより、SKF状態監視ワイヤレスセンサーで収集された振
す。
動のオーバーオール値や温度データも、
お客様の既存のプロセス
監視や制御システムで利用することができます。
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仕様
データ取得
• 2048サンプルのオーバーオールレベル、時間波形
– 800ライン1 144 Hzまでの後処理高速フーリエ変換(FFT)
• 温度
• データ取得モード:
– ポーリング(無線により作動)
– バースティング(しきい値設定)
100 mm
33,3 mm
1/4-28
取り付け穴
測定
• 温度
– レンジ: -40 ~ +85 °C
– 精度: ±2 °C
• 振動:
– 速度:
· 単位: mm/sまたはインチ/s
· 周波数レンジ: 10 Hz ~ 1 kHz
· 振幅レンジ: 0,2 ~ 350 mm/s
· 20 °Cにおける精度: 通過帯域において±10%、
コーナー3
dB、10 Hzおよび1 kHz
· 検出型: 実効値(RMS)
– SKFエンベロープ加速度フィルター3:
· 単位: m/s2(E)またはgE
· バンドパスフィルター周波数レンジ: 500 Hz ~ 10 kHz
· 振幅レンジ: 0,25 ~ 245 m/s2(E) (0,025 ~ 25 gE)
· 検出型:Peak-Peak
ワイヤレス通信
•
•
•
•
IEEE WirelessHARTプロトコル
IEEE 802.15.4無線
WirelessHARTネットワークによるファームウェア更新(OTAP)
範囲: 工場においておよそ50 m (実際の位置関係や機器の配置
等により異なる)
認証
• 無線:
– FCC: Part 15 Subpart C
– IC: RSS-210 issue 8
– ETSI:
· EN 300 328 v.1.7.1
· EN 301 489-1 v.1.9.2
· EN 301 489-17 v.2.2.1
– 総務省技術基準適合品
その他仕様
24 mm
35 mm
図1. SKF状態監視ワイヤレスセンサー寸法
状態監視ワイヤレスセンサー寸法
環境仕様
• 使用温度: -40 ~ +85 °C
• 推奨保管温度: 最高+30 °C
電源
• 内蔵3,6 V一次リチウム塩化チオニル(Li-SOCl2)ボビンセル
• 電池寿命: 最長5年 (環境、使用方法、
使用温度等により異なる)
• 初期センサー設定における使用温度ごとの推定電池寿命(注記
1、2、3参照)
使用温度
推定電池寿命(年)
推定電池寿命
–40 °C ~ –20 °C
3
–20 °C ~ 0 °C
4
0 °C ~ +40 °C
5
+40 °C ~ +70 °C
3
注記1:
注記
初期センサー設定
5分ごとに温度測定し、1時間ごとにアップロード。1時間ごとに振動(振動速
度およびエンベロープ加速度)の静的オーバーオール値を測定し、
1時間ご
とにアップロード。1日に一度時間波形をアップロード。(経路設定ではなく)
末端ユニットとしてのセンサー動作。
注記2:
注記
電池寿命が大幅に短縮されるので、
+70 °C以上での連続使用は非推奨。
注記3:
注記
センサーを経路設定モードで使用すると、
エネルギー使用量が増大し、電
池寿命が短縮される。
その程度は子ユニットの数および経由するデータ量
によって異なる。
• 寸法: 図1参照
• 重量: 190 g
• ケース材質:
– 底部: ステンレス鋼
– カバー: 熱可塑性樹脂
• 防塵・防水: IP 66
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取り付け時の注意事項
接着剤取り付け用のオプション
SKF状態監視ワイヤレスセンサーを設置する際は、確実に取り付
SKF状態監視ワイヤレスセンサーを直接機械に接着剤で取り付け
け、
良好な周波数応答が得られるように、
スタッドによる取り付け
る代わりに、取り付け用パッドを使用することができます。取り付
を推奨します。
接着剤や磁石にて取り付けることも可能です。
ス
け用パッドを機械に接着剤で取り付け、
SKF状態監視ワイヤレスセ
タッドにより取り付ける場合は、
ねじ緩み止め剤や合わせ面にシ
ンサーに取り付けたスタッドでパッドに取り付けます。
こうするこ
リコングリースなどの結合剤を使用することを推奨します。
それにとで、
センサーの交換が容易になります。
より、結合面の剛性がさらに増し、
周波数応答が最適化できます。
詳細は日本エスケイエフまでお問い合わせください。
予知保全
• センサー取り付けスパナサイズ: 33,3 mm
• 1/4-28 UNFめねじ
– 付属取り付け用スタッド: 1/4-28 - 1/4-28 UNF英国ねじ、1/428 UNF - M8 1,25メートルねじ、各1組
– 取り付けトルク: 2,9 N-m
機械状態の異常の早期発見や検出した問題の分析はSKF @ptitude Monitoring Suiteソフトウェアを使うことで、SKF状態監視ワイ
ヤレスセンサーで収集したオーバーオールおよび動的機械振動
データ(FFTおよび時間波形)を、高速で効率的、
かつ信頼性の高い
保存、分析、
および報告を行います。様々なカスタマイズ可能な報
告書を自動でスケジュール設定することができ、
ネットワーク内の
どこからでも機械データにアクセスすることができます。
オーバー
オール値は既存の工場制御システムや資産監視に利用すること
も可能です。
SKF @ptitude Analystトレンド
トレンド / スペクトルグラフ
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ワイヤレスセンサー・デバイスマネージャー・
ソフトウェア
センサーステータス情報の管理、振動オーバーオール値および温
度のしきい値設定、
オーバーオールおよび動的データの収集、
な
らびにSKF
@ptitude
Analystへの情報中継に使用します。
さらに、
WirelessHARTゲートウェイは、SKFワイヤレスセンサー・デバイスマ
データに対するユーザー要請も処理します。
ネージャー・ソフトウェアと通信を行います。
このソフトウェアは、「ライブ」
ワイヤレスセンサー・デバイスマネージャー・ソフトウェアの管理画面
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オーダー情報
ワイヤレスセンサー・デバイスマネージャー・ソフトウェア
• SKF状態監視ワイヤレスセンサー[CMWA 8800]
• SKF状態監視ワイヤレスセンサー、
ネットワークIDや接続コード
および他の動作パラメーターの事前設定サービス付き [CMWA
8800-C]
ソフトウェアを使用するためにソフトウェア用のライセンスおよび
各センサーごとにライセンスが必要になります。
• ソフトウェア用基本ライセンス [CMSW 8810-B]
• 1センサー用ライセンス [CMSW 8810-1]
• 10センサー用ライセンス [CMSW 8810-10]
• 100センサー用ライセンス [CMSW 8810-100]
Pepperl+Fuchs WirelessHART ゲートウェイ
スターターキット
• Pepperl+Fuchs WirelessHART ゲートウェイ、
ステンレス製ケーブ
ル付属塗装アルミニウムエンクロージャ [CMWA 8850-PF-SS]
• Pepperl+Fuchs WirelessHART ゲートウェイ用電源; フエニック
ス・コンタクト、
110/220 VAC入力、+24 VDC出力 [CMMA 9170]
スターターキット [CMWA 8800-SK] 同梱物
センサー
Pepperl+Fuchs WirelessHART ゲートウェイキット
CMWA 8850-PF-SSおよびCMMA 9170のセット [CMWA 8850-PFSS-K]
Pepperl+Fuchs ルーター
• Pepperl+Fuchs ルーター(アダプター)、
ネットワーク経路の容量
アップ用 [CMWA 8860-PF-RT]
• 取り付け用キット [CMWA 8860-PF-MK]
• CMWA 8860-PF-RT Pepperl+Fuchs ルーター用電池
[CMWA 8860-PF-BT]
•
•
•
•
•
Pepperl+Fuchs WirelessHART ゲートウェイ [CMWA 8850-PF-SS]
Pepperl+Fuchs WirelessHART ゲートウェイ用電源 [CMMA 9170]
SKF状態監視ワイヤレスセンサー [CMWA 8800] 、6個
取り付け用スタッド(1センサー当たり2つ)
CD (以下が含まれます)
– CMSW 8810 ワイヤレスセンサー・デバイスマネージャー・ソフ
トウェア
– CMSW 8810-B (基本ライセンス)
– CMSW 8810-10 (10センサー用ライセンス)
– セットアップガイド(英語版)、取扱い説明書(英語版。
日本語
版はSKFにお問い合わせください)、証明書
ソフトウェア [CMSW 7400-SC-SL] が別途必要と
* SKF @ptitude Analystソフトウェア
なります。
Pepperl+Fuchs ルーターキット
CMWA 8860-PF-RTおよびCMWA 8860-PF-MKのセット [CMWA
8860-PF-K]
電池 [CMWA 8860-PF-BT] は含まれていません。
別途注文が必要
となります。
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シール
ベアリングと
ユニット
メカトロニクス
潤滑システム
サービス
The Power of Knowledge Engineering
製品・人材・アプリケーション特有の知識を組み合わせ
ることで、SKFは世界の主要産業において機器メー
カーや生産施設に革新的なソリューションを提供して
います。SKFライフサイクルマネジメントは、
複数分野に
わたる専門的な知識に支えられており、
設備の信頼性
向上、運転効率やエネルギー効率の最適化、総所有コ
スト削減において実績を誇ります。
SKFの事業は、
ベアリングおよびユニット、
シール、
潤
滑システム、
メカトロニクス、
そしてコンピューターによ
る3次元モデル化からクラウドベースの状態監視や資
産管理にわたる幅広いサービスに及びます。
SKFは世界中に事業展開しており、SKF製品は世界
各地で均一な品質で入手することができます。
SKFの
各拠点を通してSKFの経験や知識、創意に接すること
ができます。
お問合せ:
日本エスケイエフ株式会社
〒222-0033 横浜市港北区新横浜3-17-6 イノテックビル 4 階
Tel: 045-478-2700 • Fax: 045-478-2853
www.skf.jp • [email protected]
® SKF、@PTITUDEはSKFグループの登録商標です。
Pepperl+FuchsはPepperl+Fuchs,Incの登録商標です。
HARTおよびWirelessHARTはHART Communication Foundationの登録商標です。
その他の商標はそれぞれの所有者に帰属します。
© SKF Group 2014
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事前通知なく変更する場合がございます。
ご了承ください。
SKF特許番号: US 4,768,380 · US 5,633,811 · US 5,679,900 · US 5,845,230 · US 5,852,351 ·
US 5,854,553 · US 5,854,994 · US 5,870,699 · US 5,907,491 · US 5,992,237 · US 6,006,164 ·
US 6,124,692 · US 6,138,078 · US 6,199,422 · US 6,202,491 · US 6,275,781 · US 6,301,514 ·
US 6,437,692 · US 6,489,884 · US 6,513,386 · US 6,633,822 · US 6,789,025 · US 6,792,360 ·
US 7,103,511 · US 7,697,492 · WO/2003/048714
PUB CM/P8 10243/3 JA · April 2015
skf.com
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