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Condition Monitoring Alles im Griff

25.04.2017

Ganz so relaxed wird ein Servicetechniker nicht sein. Wird aber IO-Link zusammen mit einem intelligenten Stromverteilungssystem für Condition Monitoring im Anlagenbau eingesetzt, kann er Fehler schnell erkennen und aus der Ferne beheben. Das erhöht die Anlagenverfügbarkeit.

Für Anlagenbetreiber stehen Anlagenverfügbarkeit und der fehlerfreie Betrieb seiner Fertigungsstätten im Vordergrund. Dies erreicht er durch erhöhte Transparenz und die verbesserte Möglichkeit zur Früherkennung sich entwickelnder Geräteausfälle. Aufgrund neuer Chancen durch intelligente Systeme, entwickelt sich Condition Monitoring zu einem wichtigen Faktor für einen optimalen Betrieb von Anlagen. Systeme zur Zustandsüberwachung erfassen permanent Anlagenparameter, werten gemessene Werte aus und analysieren sie. Dadurch lassen sich Veränderungen im Anlagenbetrieb schnell erkennen und fehlerhafte Geräte frühzeitig austauschen. Dieses verhindert ungeplante Stillstandszeiten und erhöht die Anlagenverfügbarkeit. Aufgrund moderner Telekommunikationstechnik beschränkt sich dies nicht nur auf die heimischen Produktionsstandort, sondern bietet den Fernzugriff auf weltweit installierte Anlagen.

Einfach durch IO-Link

Im Maschinen- und Anlagenbau ist das Kommunikationssystem IO-Link eine standardisierte Lösung für Condition-Monitoring-Anwendungen. Das System besteht aus einem IO-Link Master, der mit den angeschlossenen Geräten, den sogenannten IO-Link Devices, kommuniziert. Die Anzahl der Geräte ist abhängig vom verwendeten Master und dessen Architektur. Bei den anschließbaren Devices handelt es sich um eine Vielzahl an unterschiedlichen Geräten. Das Portfolio umfasst dabei nicht nur Sensoren und Aktoren sondern auch die elektronischen Sicherungsautomaten der Firma E-T-A. Die Kommunikation zwischen dem Master und den Devices erfolgt bidirektional und umfasst neben den zyklischen auch azyklische Daten. Dadurch lassen sich die Mess- und Diagnosedaten im ersten Schritt vom Device an den Master und im zweiten Schritt an die übergeordneten Steuerungs- und Leitsysteme übertragen.

Konfiguration und Inbetriebnahme des IO-Link-Systems gestalten sich dabei einfach. Der IO-Link Master wird in der Steuerung implementiert und konfiguriert. Er überträgt die gespeicherten Parameter für die IO-Link Devices beim Anschließen. Die angeschlossenen Geräte werden so automatisch und fehlerfrei parametriert. Das macht auch den späteren Austausch eines Devices möglich. Soll zum Beispiel ein Lagergerät ein defektes Gerät ersetzen, so erkennt dies der Master bei der Verbindung und parametriert es automatisch. Lange Stillstandszeiten und eine händische Parametrierung der Sensoren und Aktoren entfallen.

Stromverteilung mit Intelligenz

Die Anlagentransparenz wird erhöht, indem bestimmte Messwerte kontinuierlich erfasst werden. Dazu gehören Werte wie der aktuell fließende Laststrom, Ausgangs- sowie Eingangsspannung der Geräte und die Temperatur der einzelnen Sicherungsautomaten. Von Bedeutung sind diese Messwerte bei dezentral eingesetzten Schaltkästen, bei denen die Innentemperatur ein Problem darstellen kann.

Für mehr Transparenz in der DC-24-V-Steuerspannungsebene sorgt der IO-Link Controller CPC10IO-S1 von der Firma E-T-A. Er ist Teil des ControlPlex-Systems für Stromverteilung und Überstromschutz, zu dem außerdem noch das intelligente Stromverteilungssystem SVS201-PWR und bis zu 16 steckbare elektronische Sicherungsautomaten des Typs ESX50D gehören. Diese Anwendung liefert dem Anlagenbetreiber eine komplette Absicherung, eine platzsparende und verdrahtungsarme Versorgung sowie das Erfassen der Messwerte und den Fernzugriff auf alle angeschlossenen Lasten.

Die elektronischen Sicherungsautomaten vom Typ ESX50D lassen sich parametrieren und sind in zwei Varianten verfügbar. Bei der ersten Variante wird der gewünschte Nennstrom über ein Drehrad direkt am Gerät eingestellt - Nennstromstärken von ein bis zehn Ampere lassen sich wählen. Bei der zweiten Variante ist die Parametrierung über die Steuerung möglich. Dabei wird der Nennstrom über die Visualisierung eingegeben und kann dort mit einem Passwortschutz versehen werden. Dieser Vorgang wird in der Steuerung registriert und dokumentiert. Diese Funktion vereinfacht spätere Anpassungen in der Anlage und verringert die Typenvielfalt der Geräte in der Lagerhaltung.

Das ControlPlex-System überträgt auch Statusinformationen an die übergeordnete Steuerung. Sollte es zu einem Überstromereignis oder Kurzschluss kommen, meldet es dies sofort weiter. Diese Meldung umfasst ebenfalls den Grund für die Auslösung. Gerade für das Servicepersonal ist die Ursache – handelt es sich bei dem Fehler um eine Überlastabschaltung oder einen Kurzschluss – von entscheidender Bedeutung. Denn das verkürzt die Fehlersuche. Durch den Fernzugriff besteht darüber hinaus die Möglichkeit, den elektronischen Sicherungsautomaten schnell zurückzusetzen und so die Anlage wieder in Betrieb zu nehmen. Diese Funktion entbindet das Servicepersonal selbstverständlich nicht von der Pflicht, sich anschließend vor Ort ein Bild über den Grund der Auslösung zu machen.

Höhere Anlagentransparenz

Beim Einsatz des IO-Link Systems und des IO-Link Controllers CPC10IO-S1 erhöht sich die Anlagentransparenz. Dieses führt zu einem Mehr an Informationen und zur Möglichkeit, auftretende Fehler schneller zu lokalisieren und im Vorfeld zu beheben. Dadurch erhöhen sich die Anlagenverfügbarkeit und die Wettbewerbsfähigkeit im internationalen Vergleich.

Bildergalerie

  • Der IO-Link Controller erhöht die Transparenz auf der DC-24-V-Steuerspannungsebene.

    Bild: E-T-A

  • Die elektronischen Sicherungsautomaten lassen sich per Fernzugriff zurücksetzen.

    Bild: E-T-A

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