Turck – Hans Turck GmbH & Co. KG

Ein Schaltschrankwächter kann auch anders aussehen.

Bild: iStock, AndreyPopov

Cabinet Condition Monitoring Retter der „Dumb Factory“

10.12.2016

Schaltschrankwächter haben den Zustand von Schaltschränken und Schutzkästen im Blick. Sie überwachen Türschluss, Feuchte sowie Temperatur. Aus Langzeit-Daten lassen sich so Informationen gewinnen, die eine intelligente Steuerung auch bestehender Anlagen ermöglichen.

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Bei aller Euphorie um Effizienzsteigerung, Ausfallsicherheit, neue Produktwelten und andere Hoffnungen, die mit der Idee einer Smart Factory verknüpft sind, stellt sich vielen Beobachtern die Frage, was mit den bestehenden Anlagen geschehen soll. Was wird aus den „Dumb Factories“? Werden in einigen Jahren oder Dekaden hier die Anlagen abgebaut und in weniger entwickelte Volkswirtschaften verschifft wie einst viele Stahlwerke? Diese Vision wird sich höchstwahrscheinlich nicht bewahrheiten. Die Aufgabe wird vielmehr sein, Intelligenz in bestehende Fabriken und Anlagen zu bekommen.

Turck hat mit seinem Schaltschrankwächter IMX12-CCM (Cabinet Condition Monitoring) jüngst eine Lösung vorgestellt, die die Verfügbarkeit bestehender Anlagen erhöht. Der CCM überwacht relevante Umgebungsvariablen in Schaltschränken und Schutzkästen und ermöglicht mit erweiterten Funktionen eine vorausschauende Wartung von Anlagen. Mit einem einfachen Schaltsignal meldet der Wächter den Zustand des Schutzgrads eines Schaltschranks nach außen. Der Schaltschrankwächter bringt gleich mehrere Sensoren mit, die den aktuellen Status der Umgebung erfassen: ein Temperatur-, ein Absolutfeuchte- und ein Triangulationssensor. Letzterer erfasst den Abstand zum Deckel oder zur Tür. Sollte die Tür nicht richtig verschlossen werden, meldet das Gerät dies und der Betreiber kann den Fehlerzustand beseitigen. Ein weiteres Problem ist Feuchte in geschlossenen Systemen. Daher ist es wichtig, sie als ein Element des Condition Monitoring kontinuierlich zu erfassen. Gründe für Feuchtigkeit können etwa Dichtungen sein, die durch Umgebungs- oder Alterungseinflüsse porös und undicht geworden sind, oder auch defekte Lüftungssysteme. Häufig steigt die Feuchte langsam, aber stetig an. Das kann mittelfristig zu einem Geräteausfall führen. Durch den langsamen Anstieg der Feuchte, sind Effekte meist nur über einen langen Zeitraum erkennbar.

Datenlogger erlaubt Langzeitauswertung

Der IMX12-CCM erfasst diese langfristigen Trends und gibt bei Überschreiten von Grenzwerten ein Signal an die Steuerung, um einen Ausfall der Instrumentierung verhindern zu können. Der Schaltschrankwächter verarbeitet kontinuierlich die aufgenommenen Daten der Sensoren und vergleicht sie mit dem eingelernten Gutzustand. Sobald definierte Grenzwerte überschritten werden, meldet das CCM dies an die Steuerung. Somit besteht die Möglichkeit, schnell und zielgerichtet einzugreifen. Das Gerät verfügt außerdem über einen Datenlogger. Damit ist eine Aufzeichnung und Anzeige von Langzeit-Datenreihen, beispielsweise der Temperatur, möglich. Neben der vorausschauenden Wartung ermöglicht diese Funktion den Abgleich von Temperaturwerten im Schaltschrank mit den Leistungsdaten der Netzgeräte. So kann zwischen verbrauchter Leistung und gemessener Temperatur im Schaltschrank ein Rückschluss auf die Energieeffizienz der Anlage gezogen werden. Denn Netzgeräte, die viel Wärme – sprich Verlustleistung – produzieren, arbeiten nicht effizient. So kann auch in alten Anlagen ohne intelligente Sensorik ein Energieeffizienz-Monitoring mit der oben vorgestellten Version des IMX12-CCM nachgerüstet werden.

Durchaus denkbar ist jedoch auch eine Weiterentwicklung des Geräts mit Schnittstellen zu übergeordneten Systemen zum Erfassen, Verarbeiten und Vergleichen externer Informationen. Geräte mit einem Ausgang, über den sich eine Klimaanlage steuern lässt, sind ebenso möglich wie selbstlernende Schaltschrankwächter, die über einen längeren Zeitraum die Umgebungsvariablen erfassen und ihre Grenzwerte Tageszeit- und Jahreszeit-abhängig interpretieren. An Möglichkeiten, mit wenig Aufwand Intelligenz in bestehende Anlagen zu bringen, mangelt es jedenfalls nicht. Konkreter wird Turck beim zweiten Vertreter der IMX12-CCM-Reihe. Die nächste Version wird für die Fabrikautomation entwickelt. Das Gerät wird zwei CCMs untereinander verknüpfen und so die Temperatur an zwei Stellen eines Schaltschranks überwachen.

Es gibt keine dummen Anlagen

Die Schaltschrankwächter der IMX12-CCM-Reihe eignen sich für die dauerhafte Überwachung des Schutzgrads von Vor-Ort-Schutzkästen und Schaltschränken. Die einfache Montage und Einbindung in die bestehende Topologie ermöglicht den Einsatz nicht nur bei Neuinstallationen, sondern bietet sich auch für bestehende Produktionsanlagen an. Zusätzliche Verkabelung ist in der Regel nicht erforderlich, da die vorhandene Signalreserve genutzt werden kann.

Das Zusammenführen verschiedener Parameter in einem Gerät – Türschluss, Feuchte und Temperatur – ermöglicht eine bestmögliche Überwachungsfunktion und verbessert dadurch Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Anlage. Weiteres Potenzial liegt in der Verknüpfung der CCM-Daten mit Leistungsdaten oder anderen Sensordaten. Der Anwender kann aus der Kombination von Daten Informationen gewinnen, die ihn beim sicheren und effizienten Betrieb seiner Anlage unterstützen. Kommende CCM-Geräte werden diese Informationen einfacher nutzbar machen. Insofern lässt sich festhalten, dass es keine dummen Anlagen gibt. Es gibt nur Anlangen, deren Daten noch nicht zu Informationen verknüpft wurden. Die intelligente Nutzung dieser Informationen machen die Dumb Factory deutlich smarter.

Bildergalerie

  • Der CCM-Schaltschrankwächter überwacht Türschluss, Feuchte und Temperatur in Schaltschränken und Schutzgehäusen und das auch in bestehenden Anlagen.

    Bild: Turck

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