VEGA Grieshaber KG

Schwer erreichbare Sensoren in Ex-Bereichen abzulesen, kann sehr gefährlich sein.

Bild: iStock, Gwengoat

Prozessoptimierung in der Praxis Sensoren in kritischer Umgebung sicher bedienen

12.09.2019

Die Effizienz einer Produktion hängt vom Vernetzungsgrad der Prozesse ab. Um die Prozesse wirkungsvoll zu steuern, müssen die Daten jederzeit und an jedem Ort zugänglich sein. Wie der Messtechnikspezialist Vega die Enterprise-Mobility-Lösungen von Ecom nutzt, um Sensordaten in explosionsgefährdeten Bereichen zu verarbeiten.

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Die Produktion ist am effizientesten, wenn Menschen, Anlagen, Assets und Systeme miteinander vernetzt sind. Dafür ist es grundlegend, Daten umfassend verfügbar zu machen. Jedoch sind diese in der Prozessindustrie im Gegensatz zu anderen Branchen häufig nicht ohne eine Gefährdung der Mitarbeiter zugänglich.

Messgeräte oder Sensoren, die Volumen, Füllstände oder den Druck von Rohstoffdepots, Tanks oder Kesseln abnehmen, liegen häufig an schwer erreichbaren Stellen, in rauen Umgebungen oder in explosionsgefährdeten Bereichen. Diese Sensoren abzulesen, etwa während einer Inbetriebnahme oder für eine Diagnosefunktion des Anlagenzustands, ist kompliziert und gefährlich.

Schnelle Sensorbedienung

Unternehmen suchen daher zunehmend nach Lösungen, die eine einfache und sichere Sensorbedienung erlauben. „Die Nachfrage nach einer All-in-One-Lösung ist groß“, berichtet Juan Garcia, Produktmanager bei Vega. Sein Unternehmen entwickelt Prozessmesstechnik, die einfach zu bedienen ist und ein Maximum an Sicherheit und Zuverlässigkeit bietet. Die Kunden kommen aus allen Branchen, in denen auch schwierige Bedingungen vorherrschen können: chemische und pharmazeutische Anlagen, Lebensmittelindustrie, Trinkwasserversorgung, Kläranlagen, Deponien und Bergbau ebenso wie Bohrinseln, Schiffe und Flugzeuge.

Vega ist vor allem auf Sensoren spezialisiert, die zuverlässig Daten über den Füllstand, Grenzstand und Druck liefern. Das Ablesen und Bedienen dieser Geräte gestaltet sich für das Personal vor Ort jedoch häufig schwierig: „Bei vielen unserer Kunden liegen die Sensoren an potenziell gefährlichen Stellen. In explosionsgefährdeten Bereichen sind zudem aufwendige Genehmigungen und Zertifizierungen nötig“, erläutert Garcia.

Daher war eine Lösung gefordert, die durch den Einsatz mobiler Geräte eine komfortable Sensorbedienung aus sicherer Entfernung ermöglicht – etwa für mobile Messungen oder hohe Tanks. Zudem sollte sie Daten sicher und umfassend für alle Mitarbeiter verfügbar machen können, die den Betrieb von Maschinen und Anlagen verantworten.

Dafür erwies sich die Pepperl+Fuchs-Marke Ecom als geeigneter Partner. Mobile Geräte wie die für den Einsatz in Zone 1/21 und Division 1 zertifizierte Tablet-Serie Tab-Ex und die explosionsgeschützte 4G/LTE-Android-Smartphone-Serie Smart-Ex erlauben es, eine Vielzahl professioneller Anwendungen in explosionsgefährdeten Arbeitsumgebungen einzusetzen.

Daten für die komplette Prozesskette

Die Ecom-Lösungen in Verbindung mit der Vega-Tools-App und dem Anzeige- und Bedienmodul Plicscom (Option Bluetooth) gestalten die Sensorbedienung in explosionsgefährdeten Bereichen komfortabel und sicher. Mit Smartphone oder Tablet lassen sich die Plics-Sensoren aus circa 25 m Entfernung – häufig auch mehr – sehr einfach und bequem drahtlos in Betrieb nehmen oder eine Anzeige und Diagnose durchführen.

Ecoms Enterprise-Mobility-Lösungen unterstützen den aktuellsten Bluetooth-Low-Energy-Standard (BLE-Standard) und erfüllen die technischen Anforderungen von Vega an die Bluetooth-Kommunikation. Dazu gehört etwa die Versorgung der drahtlosen Kommunikation über die Standard Zweidrahtsignalleitung 4...20 mA/Hart sowie die Abwärtskompatibilität zu den Plics-Sensoren. Damit ist eine einfache Nachrüstmöglichkeit für die rund 1,5 Millionen Plics-Sensoren von Vega möglich, die seit 2002 im Einsatz sind.

Doch die eigensicheren Tablets der Serie Tab-Ex bieten noch mehr: Sie erfassen Daten, Parameter und Informationen dezentral und geben diese überall und zu jeder Zeit wieder. Mitarbeiter erhalten so nahtlosen Zugriff auf alle Informationen inklusive detaillierter Stamm- und Reparaturdaten. Damit können alle für die Inbetriebnahme oder Analyse einer Anlage Verantwortlichen schneller und agiler zusammenarbeiten, ohne den zeitraubenden Umweg über die Dokumentation auf Papier oder über langwierige Datenanalysen.

Verunglückte Personen orten

Auch in explosionsgefährdeten Bereichen sind die Mitarbeiter dank der Bluetooth- oder Funkverbindung umfassend in den Informationsfluss eingebunden und können in Echtzeit mit ihren Kollegen kommunizieren. Technische Mängel oder kritische Zustände lassen sich durch Augmented-Reality-Anwendungen schneller melden und Reparaturen oder Maßnahmen sofort einleiten und umsetzen. Eine integrierte Kamera plus entsprechender Video-Applikation macht es möglich, dass ein Mitarbeiter an der Anlage oder am Tank den aktuellen Zustand an seine Kollegen streamen kann und bei Bedarf aus der Ferne weiteren fachmännischen Rat einholt.

Der Anwender profitiert nicht nur von mehr Sicherheit bei der Sensorbedienung. Die Lösung bietet auch mehr Sicherheit für den Mobile Worker selbst, denn die explosionsgeschützten 4G/LTE-Android-Smartphones der Serie Smart-Ex können als Personen-Notsignal-Anlage nach BGR-139 funktionieren. Da die SOS-Daten mit GPS hinterlegt sind, ist die Position der verunglückten Person rasch zu ermitteln. Freisprechfunktion und Kamera geben ein erstes Bild davon, was passiert ist und ob der Verunglückte ansprechbar ist. Über Geofencing mit speziellen, explosionsgeschützten Beacons lässt sich jeder Arbeitsbereich kartieren. Die Software erkennt die GPS-Position des Mitarbeiters auch in Innenräumen und kann das genaue Stockwerk angeben.

Sensoren aus der Ferne nutzen

Mit mobilen Geräten können Mitarbeiter auf die relevanten Daten der an den Anlagen montierten Sensoren zugreifen, sie analysieren, speichern und teilen. Das spart Zeit und Kosten und ist eine wichtige Voraussetzung für vorbeugende Mess- und Instandhaltungsaktivitäten. Denn nur, wenn Daten auch auf Knopfdruck abrufbar sind, sind sie effektiv für eine Planung verwertbar. Und auch der Informationsfluss in die Gegenrichtung ist gewährleistet, denn die Daten sind – direkt durch den Mitarbeiter vor Ort – in Echtzeit in den Unternehmensnetzwerken verfügbar, sodass Fehler und Ausfälle reduziert werden können.

„Smarte Sensorbedienung wird am Markt immer mehr akzeptiert und kontinuierlich weiterentwickelt. Gemeinsam mit Ecom Instruments kann eine Komplettlösung für unsere Kunden angeboten werden, die selbst in Zone 1 / Division 1 explosionsgefährdeten Bereichen einfache, intuitive und sichere Sensorbedienung für eine vorbeugende Instandhaltung ermöglicht“, lautet daher auch das Fazit von Juan Garcia.

Die mobile Messung und Überprüfung des Volumens, der Füllhöhe und des Drucks ist eine wichtige Grundvoraussetzung für mehr Sicherheit, Effizienz und Produktivität in der Produktion. Nur auf diese Weise ist es möglich, ungeplante Stillstände in kritischen Anlagen zu vermeiden und Kosten zu sparen.

Mobile Industrie-4.0-Lösungen sind dabei als ganzheitliche Systeme zu betrachten, die aus einer zentralen Hardware, eng abgestimmten Peripherals, unterstützender Software und der dazu passenden Plattform bestehen. Sie lassen sich ganz nach den Anforderungen des Anwenders modular auch für künftige Herausforderungen konfigurieren. „Ecom hat uns bei der Durchführung von schwierigen Aufgaben im Ex-­Bereich ausführlich beraten und unterstützt. Zukünftig planen wir auch gemeinsame Workshops für eine moderne und effiziente Sensor-basierte Instandhaltung“, sagt Juan Garcia abschließend.

Bildergalerie

  • Mit explosionsgeschützten, mobilen Geräten können Mitarbeiter auf wichtige Sensordaten der Anlage zugreifen und diese vor Ort analysieren.

    Bild: Pepperl+Fuchs

  • Eine integrierte Kamera inklusive entsprechender Video-Applikation ermöglicht es, wichtige Bildinformationen an der Anlage oder am Tank zur Fernanalyse zu schicken.

    Bild: Pepperl+Fuchs

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