Praktische Problemlösungsszenarien bei der Lebensmittelverarbeitung mit Bildschirm-Trenddarstellung bei einem Digitalmultimeter

05-27-2013 | Digitalmultimeter

Damit gewährleistet wird, dass Gerätesysteme jederzeit ihre Spitzenleistung erbringen, sind Instandhaltungstechniker permanent auf der Fehlersuche. Je nach Größe und Ausrichtung einer Anlage werden Verfahrensabläufe an bestimmte Produkte und Verpackungen über variable Stückzahlproduktionen angepasst.

Bei Anlagen zur Lebensmittelverarbeitung kommt häufig ein breites Gerätespektrum zum Einsatz. Dies können Pumpen, Rührwerke, Ventilsysteme und Vakuumpumpen auf der Prozessebene und automatisierte Verpackungsanlagen in der Endfertigung sein. Hinzu kommen Kartonmaschinen, automatische Sammelverpackungsmaschinen und Förderbandsysteme. In Arbeitsumgebungen wie diesen müssen Instandhaltungstechniker bei ihrer Arbeit flexibel sein. Angefangen bei der Überprüfung u. a. der Automatisierung und SPS-Programmierung bis hin zur Reparatur von Primärpumpen und der Fehlersuche bei Vakuumpumpen oder Automatikventilen.

Handwerkszeug

Bei diesen Arbeiten kommt eine Reihe von Messgeräten zum Einsatz, wie ScopeMeter, Stromzangen, Wärmebildkameras und vielleicht das wichtigste, ein Logging-Multimeter für den Industrieeinsatz. Shane Horn arbeitet als Instandhaltungstechniker bei einem Produktionsbetrieb in Kanada und in seinem Werkzeugkasten befinden sich ein Messgerätemodell Color ScopeMeter® 199C mit der Gleich-/Wechselstromzange und eine Wärmebildkamera Ti20 sowie ein Echteffektiv-Logging-Multimeter 289 für den Industrieeinsatz mit Trenddarstellung (TrendCapture) zur Trenddarstellung der Daten. Er ist einer von acht Technikern (zwei pro Schicht), die die gesamte Ausrüstung betriebsbereit halten.

Horn sagt, dass einer der wertvollsten Gegenstände in seinem Werkzeugkasten das Digitalmultimeter sei. „Ich verwendete meine Strommesszange zur Strommessung aber ich brauchte die Aufzeichnungsfunktion, die nicht im Funktionsumfang enthalten war. Ich bin sehr beschäftigt und es fällt mir schwer, herumzustehen und stundenlang einen Schaltkreis zu prüfen. Das Schwierigste bei der Fehlersuche sind die intermittierenden Probleme. Jetzt kann ich jedoch mein Multimeter an den Schaltkreis anlegen, bei dem ich die Fehlersuche durchführe und es sich selbst überlassen, während ich mich um andere Dinge kümmere. Wenn etwas passiert, dann halte ich die Aufzeichnung an, rufe die Datenkurve direkt auf dem Bildschirm meines Digitalmultimeters auf und treffe an Ort und Stelle die nötige Entscheidung.“

Probleme aus der Praxis

Die Protokollierfunktion des Digitalmultimeters erwies sich als besonders hilfreich, als eine der Verpackungsmaschinen Probleme verursachte. Die Maschine funktioniert so, dass die Hauptluftversorgung von zwei Magnetschaltern gesteuert wird, die über den Notabschaltstromkreis der Maschine versorgt werden. Wird die Taste für den Notabschaltstromkreis betätigt, wechselt die Maschine in den Energiestatus Null: Die Stromzufuhr wird unterbrochen und die Magnetschalter werden entregt (ein Schalter isoliert die Eingangsluft und der andere lässt den Restdruck entweichen).

Nun passierte es, dass bei laufender Verpackungsmaschine die Luft der Hauptluftversorgung plötzlich entwich und die Maschine anhielt, bevor sie innerhalb des Bruchteils einer Sekunde wieder startete. Das Instandhaltungsteam merkte bald, dass die Suche nach der Problemursache länger dauern würde. Horn erklärt, „Wir verfolgten den Schaltkreis und überwachten die Relais des Notabschaltstromkreises und alle zugehörigen Schütze. Wir hatten keine eindeutige Lösung und zogen daher alle Schraubklemmen an, tauschten die Schütze und sogar die Magnetschalter aus. Das Problem bestand immer noch.“

Horn entschied sich dann dafür, die Trenddarstellungsfunktion seines Digitalmultimeters zu verwenden. Er brachte das Messgerät im Gehäuse an und begann, das Verhalten der Schütze zu überwachen, aber auch dies führte nicht zum Erfolg. Der nächste Schritt war eine intensivere Überprüfung des Schaltkreises und damit die Überwachung der 24-V-DC-Energiezufuhr auf der Leitungsseite des Kontakts.

„Als die Maschine das nächste Mal abschaltete“, sagt er, „kam ich sofort herüber, stoppte meine Aufzeichnungsfunktion und ging zurück, um herauszufinden, was passiert war.“ Auf dem Bildschirm konnte ich einen spitzen Spannungseinbruch in den 24 V an einer der Gleichstromversorgungen erkennen. Nach einigen Prüfungen stellte Horn fest, dass der Lüfter für die Versorgung kaputt war. Bei Überhitzung fiel die Leistung ab mit dem Ergebnis, dass die Luftzufuhr zur Maschine unterbrochen wurde.

Es kam aber noch ein CPU-Problem hinzu. „Beim Hochfahren dauerte es lange, bis das Hauptfenster des Benutzerbildschirms aktiviert wurde“, sagt er. „Ich schloss also meinen 289 an die 5-V-Gleichstromversorgung an und fuhr das System hoch. Das Messgerät verriet, dass die Stromversorgung nur mit Mühe 5 V DC erreichte. Die ersten zwei bis drei Minuten sprang die Stromversorgung sofort auf 5 V DC und das HMI ist dann aktiv.“

In beiden Fällen war die Lösung der Austausch der Stromversorgung. Sobald dies geschehen war, lief das System wieder störungsfrei.

Multitasking leicht gemacht

„Für mich war es entscheidend, dass ich die richtigen Werkzeuge hatte. Sie sparten nicht nur mir viel Zeit und Mühe“, sagt Horn. „Dass ich das 289 besaß, war, als ob ein zusätzlicher Elektriker in der Schicht mitarbeitete. Ich konnte mich anderen Aufgaben widmen, während das 289 den Schaltkreis überwachte – das bedeutete, dass ich an zwei Plätzen gleichzeitig sein konnte.“

Natürlich sind Techniker bei der Arbeit in einem Produktionsbetrieb keine Zaubermeister, aber wenn man über die richtigen Funktionen verfügt – inklusive Aufzeichnung und Protokollierung – kann dies zu einer enormen Arbeitserleichterung führen. Es ist vor allem wichtig, dass die Geräte über erweiterte Funktionen verfügen, die einfach zu bedienen sind, wie zum Beispiel integrierte Sicherheitsfunktionen (ein großer Pluspunkt bei der Nachtschicht). Mit dem richtigen Multimeter können Techniker effektiver Zeit bei der Fehlersuche einsparen. Dies bedeutet längere Betriebszeiten und höhere Produktivität.