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Vibrationssensor NVA/S3 PLd

Vibrationssensor NVA/S3 PLd
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Katalogauszüge

SUPREMESENSORING TWTC Dokumenten Nr.: NVA 13482 MD Datum: 21.03.2019 Detaillierte Beschreibung: NVA 13660 Safety - PLd Vibrationssensor / Beschleunigungssensor Modell NVA / S3 CANopea safety ■ Berührungsloses, verschleißfreies MEMS Sensorsystem ■ Anzahl Messachsen: 2 ■ Frequenzbereich: 0,1 ... 60 Hz (Opt. 0,05 Hz) ■ Messbereich: ± 2 g ■ Schnittstellen: ♦ CANopen safety PLd ♦ 2 Schaltausgänge PLd ■ Besonderheiten: ♦ Filtertyp auswählbar ♦ 'Safety shut off' SSO bei starken Stößen ♦ Abschaltphase Relais einstellbar ♦ Signalverarbeitung wählbar (RMS etc.) ■ Auf Anfrage (nicht zertifiziert): ♦ 2 Analogausgänge ♦ 'FFT' Fourier Analyse für Spektrum Aufbau Das Sensorsystem ist als Komponente für den Einsatz beispielsweise in Windkraftanlagen zur Messung und Auswertung von Schwingungen im Turmkopf vorgesehen. Erfassung von dynamischen Beschleunigungen mittels MEMS-Sensoren (Micro-Electro-Mechanical-System) mit anschließender Digitalisierung durch Controller. Das Gerät besteht aus einem Beschleunigungssensor, einer Controllereinheit und drei Arten von Ausgangsschnittstellen. Hauptmerkmal sind zwei Safety-Schaltkontakte (potentialfrei), die z.B. in der Sicherheitskette angewendet werden können, um eine Sicherheitsabschaltung bei zu hohen Beschleunigungswerten vorzunehmen. Die Datenausgabe erfolgt über die CANopen Schnittstelle. Es kann das Standard- oder das Safetyprofil gewählt werden. Zusätzlich gibt es zwei Analogausgänge 4 ... 20 mA, die wahlweise zwei der drei Messachsen zugeordnet werden können. Durch die hohe Widerstandsfähigkeit gegen Vibration und Schock ist der Sensor für den Einsatz in Bereichen mit rauen Umweltbedingungen geeignet. Der elektrische Anschluss erfolgt über zwei oder drei Stecker. Funktionsweise MEMS Sensoren sind integrierte Schaltkreise, die in Silizium-Bulk-Mikromechanik Technologie gefertigt werden. Sie haben eine hohe Lebensdauer und sind sehr robust. Die vom Beschleunigungssensor gelieferten Messwerte werden nach der Ermittelung des Gleichanteils und einer Skalierung den Filtereinheiten zur Verfügung gestellt. Es gibt bis zu sechs Filter. Der Gleichanteil entsteht durch nicht exakt horizontalen Einbau, so dass ein Anteil des Erdgravitationsfeldes mitgemessen würde. Der aufgrund des Gleichanteils entstehende Offset in der Vibrationswertmesskurve (Verschiebung des Nullpunktes) wird rechnerisch ermittelt (Verteilung der positiven und negativen Messwerte um den Nullpunkt) und subtrahiert. Innerhalb von ca. 20 Sekunden wird der reine Wechselanteil ausgegeben. Die Berechnung findet permanent statt. Die sechs Filtereinheiten sind einzeln in der Filtercharakteristik zur Frequenzselektion werksprogrammierbar (Low- oder Tiefpass oder Bandpass). Sie können den Achsen x, y, oder der Resultierenden zugeordnet werden. Kundenseitig können bestimmte Filtertypen (Art, Ordnung, Frequenzgrenzen) vorgegeben werden, die dann über die CANopen Parametrisierung ausgewählt werden können. Die dann zu Verfügung stehenden Ausgangssignale der Filter werden verwendet für: ♦ Aktivierung der Schaltausgänge, wahlweise mit Zeitverzögerung (g-Grenzwerte und Zuordnung) ♦ Ausgabe auf CANopen / CANopen Safety ♦ Wahl von Momentan- oder RMS Ausgabe sowie Peak- oder Integralwert Ausgabe ♦ Ausgabe auf Analogausgängen (nicht zertifiziert) (Verstärkungsfaktor und Zuordnung) Über das CANopen Interface sind die meisten Parameter einstellbar. TWK-ELEKTRONIK GmbH Bismarckstraße 108

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siehe Dokument NVA13660 für Details Allgemein Der Vibrationssensor misst maximal in einem Frequenzspektrum von 0,1 bis 60 Hz (Option: 0,05 bis 60 Hz) in drei Achsen. Dieses Spektrum kann in maximal 6 Frequenzbereiche eingeteilt werden. Die Frequenzbereiche werden ab Werk eingestellt. Alle einwirkenden Beschleunigungswerte innerhalb der jeweiligen Frequenzfenster werden erfasst und einerseits als analoger Ausgabewert (4 ... 20 mA, max. zwei Ausgänge möglich) und als digitaler Wert über CANopen oder CANopen safety ausgegeben. Zusätzlich werden die anliegenden Beschleunigungswerte mit...

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nicht zertifiziert ■ x, Momentanwert ■ y, Momentanwert Block Diagram CAN-Bus Bei Ausgabe: Betrag ■ x oder y, RMS-Wert ■ x oder y, Peak-Wert ■ S=V(x2+y2), RMS-Wert ■ S=V(x2+y2), Momentanwert ■ Integral 1 oder 2 Darstellung der Ausführung: CANopen + Analog + Schaltausgänge Datum: 21.03.2019 Seite 3 von 15 Dokumenten Nr. NVA 13482 MD

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Safety - PLd - NVA / S3 Frequenzanalyse über Fourier Transformation (FFT) Ausgabe des Frequenzspektrums des Beschleunigungs-Messsignals über die CANopen Schnittstelle. Dieses Spektrum wird über eine Fourieranalyse des Beschleunigungs-Momentanwertes errechnet "FFT". Diese Information kann für die Analyse der Blatt- und Turm-Schwingungen herangezogen werden. Zwei einfache Beispiele einer solchen FFT Analyse sind im Nachfolgenden dargestellt sowie ein reales Spektrum. Amplitude Das Spektrum der FFT Analyse wird über ein CANopen Objekt (340x, sub C) an die Steuerung übertragen. Die Steuerung...

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Safety - PLd - NVA / S3Programmierbare Parameter Programmierbare Parameter über CANopen Interface ■ Messachse x, y oder V(x2+y2) kann jedem Filter 1 - 6 (auch Ausgang genannt) zugeordnet werden ■ Typ des Filters, der ausgangsseitig wirksam werden soll. Jeder Filtertyp wird ab Werk auf Kundenwunsch hinterlegt ■ Signalart am Filterausgang 1 - 6: Momentanwert, RMS Mittelwert, Spitzenwert: Peak, Integralwert ■ RMS Mittelungszeit, Peak Abfallzeit, Integrierungszeit ■ Verstärkung für Analogausgänge 4 ... 20 mA bezogen auf den Beschleunigungsmesswert (Filter 1 und 2 zugeordnet) * ■...

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Signalerfassung ■ Anzahl Achsen: ■ Wertausgabe auf Analogausgang: ■ Anzahl Frequenzbänder: ■ Meßbereich: ■ Abtastfrequenz: ■ Genauigkeit des Beschleunigungsmesswertes: ■ maximale Neigung gegen Horizont: ■ Untere Grenzfrequenz: ■ Obere Grenzfrequenz: ■ Set-up Zeit: 2 x oder y als getrennte Komponenten oder Vektorsumme R aus x und y maximal 6 (Voreingestellt ab Werk) ± 2 g für jede Achse (Höhere Werte auf Anfrage) 120 bis 800 Hz, abhängig von der Einstellung des Frequenzbandes der Filter Standard 5 % typ. 15° (bei >15° wird eine Fehlermeldung über CANopen übermittelt) 0,1 Hz (Option 0,05 Hz)...

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