Energiekosten sind ein zentrales Thema für fast alle Unternehmen. Nachhaltige Energieeinsparungen sind aber nur möglich, wenn die Ursachen für unnötig hohe Verbräuche bekannt sind. IPF zeigt, wie sich ein effizientes Energiemonitoring möglichst einfach, schnell und ohne hohe Anfangs- und Folgekosten umsetzen lässt.
In einer ganzen Reihe an Industrieanwendungen wird auf vielfältige Weise Energie benötigt, sei es zur Produktion von Wärme oder Kälte, für die Bereitstellung von Druckluft oder diverser flüssiger Medien oder für die Erzeugung und den Einsatz von technischen Gasen. Die potenziellen Einsatzbereiche für die unverzichtbare Energie sind derart vielfältig, dass selbst eine annähernd lückenlose Aufzählung hier schier unmöglich ist. Die meisten Industrieanwendungen haben aber eines gemein: Sie liefern in irgendeiner Form Messdaten.
Wertvolle Informationen für nachhaltige Kostensenkung
Solche Zahlen und Werte, unter Umständen verknüpft beziehungsweise ergänzt mit weiteren Informationen, zum Beispiel zu korrelierenden Arbeitsabläufen sowie Prozessen, liefern den Schlüssel für ein durchgängiges Energiemonitoring mit vielen Analysemöglichkeiten. Je granularer die Messdaten gewonnen werden, desto hilfreicher und wertvoller sind die Informationen, die sich hieraus für nachhaltige Energieeinsparungen ableiten lassen.
Implementierung der Gateways auf Maschinen-ebene, zum Beispiel durch den direkten Anschluss an eine Steuerung, oder aber durch Anbindung an entsprechende, auf Anlagenebene installierte Sensorik
Aufwendige Implementierung und Mehrkosten
Voraussetzung hierfür ist ein modulares und variabel einsetzbares System als zentrale Schnittstelle, über die die Daten mit Blick auf gezielte Maßnahmen für Kosteneinsparungen aufgenommen, zusammengeführt, weiterverarbeitet und analysiert werden können. Viele Systeme für ein Energiemonitoring sind jedoch in der Handhabung zu unflexibel, überdies hinsichtlich der Schnittstellen zu verschiedenen Sensorlösungen als Datenlieferanten nur mit hohem Aufwand zu implementieren und führen, einmal ganz abgesehen von den hohen Initialinvestitionen, beispielsweise durch Softwarelizenzgebühren, notwendigen Cloudanbindungen oder Wartungsverträge, zu regelmäßigen Mehrkosten.
Gateways als herstellerunabhängige Plattform
IPF setzt daher im Sinne einer soliden Kalkulation ganz bewusst auf ein System für das Energiemonitoring, das unter anderem auf Open Source Software und einer herstellerunabhängigen Plattform basiert, die nach der Implementierung keinerlei Mehr- oder Zusatzkosten verursacht und zu allen derzeit im Markt verfügbaren Hardware- und IT-Systemen kompatibel ist.
Zentrale Systemkomponenten sind die leistungsstarken Gateways BY000002 und BY000003 mit ARM-Prozessor. Sowohl das leicht einzurichtende Betriebssystem als auch der Webclient zur Verarbeitung, Bereitstellung und Visualisierung der Messdaten über ein Dashboard befinden sich bereits „onboard“.
Die Gateways zur Erfassung von Energieströmen ermöglichen eine hohe Einsatzflexibilität und Skalierbarkeit ohne aufwendige Umbauten. So lässt sich sowohl ein kontinuierliches Monitoring auf Anlagenebene als auch eine vernetzte fabrikweite Lösung implementieren, die jederzeit erweiterbar ist.
Hohe Konnektivität und einfache Netzwerkintegration
So können bis zu sechs digitale und vier analoge Sensoren direkt an ein Gateway angeschlossen werden. Alternativ hierzu besteht die Option, Sensoren zum Beispiel über Modbus (32 Geräte via Modbus RTU / 200 Geräte via Modbus TCP) anzubinden. Mit dem Modul AB000003 sind die Gateways außerdem zur Erfassung von bis zu acht zusätzlichen analogen Eingangssignalen erweiterbar. Des Weiteren stellen die Geräte Schnittstellen wie 100 MbE / GbE, CAN, RS485 sowie USB 2.0 Host und USB 2.0 Device bereit. Vielseitig und flexibel sind die Gateways auch mit Blick auf die firmeninterne Netzwerkintegration durch die Unterstützung zahlreicher Protokolle: Modbus, CAN, Cloud of Things, OPC U/A, DB/SQL und MQTT.
Die kontinuierlich erfassten Daten und Messwerte werden im großen internen Ringspeicher der Gateways oder über USB 2.0 Device-Schnittstelle auf ein externes Speichermedium abgelegt. Darüber hinaus lassen sich die Messwerte auf einen lokalen Server übertragen oder über eine sichere VPN-Verbindung in einer Cloud abspeichern.
Extrem vielseitiges, leistungsfähiges Dashboard
Die übersichtliche Visualisierung aller Messwerte auf einem PC oder Mobilgerät erfolgt über das Dashboard, einer plattformübergreifenden Open Source Anwendung (Grafana) zur grafischen Darstellung von Daten aus verschiedensten Quellen. Das interaktive, individuell konfigurierbare und sehr leistungsfähige Dashboard bietet hierzu überaus vielfältige Optionen zur Datenvisualisierung (beispielsweise Tachometer-, Säulen- oder Kurven-Diagramme, Heatmaps, Histogramme, etc.). Auch die einfache Auswahl individueller Detailansichten mit vergrößerten Darstellungen und somit höherer Auflösung, zum Beispiel von Zeitachsen und so weiter, ist hierbei möglich.
Einmal konfigurierte Dashboards lassen sich in ein kompaktes JaveScript-Datenformat exportieren, auf andere Gateways übertragen und mit der Visualisierungssoftware öffnen. Eine plattformunabhängige VNC-Verbindung ermöglicht außerdem eine teamweite Zusammenarbeit. Das System von IPF präsentiert sich somit auch im Hinblick auf einen reibungslosen Datenaustausch ohne Medienbrüche als offene, praktikable und einfach zu handhabende Lösung.
Zahlreiche Sensoren für dezentrale Verbrauchsmessungen
Flankierend zu den Gateways offeriert IPF eine ganze Reihe an unterschiedlichen Lösungen für dezentrale Verbrauchsmessungen aus einer Hand. Hierzu gehören zum Beispiel Sensoren der Baureihen SM89/SM90, SL92/SL87 und YT3 für die Durchfluss-, Volumen- und Temperaturmessung von elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten sowie technischen Gasen wie Erdgas, Messumformer der Reihe NZ für Wechselstrom mit integriertem Stromwandler, Drucksensoren der Baureihe DW3 zur Erfassung von gasförmigen und flüssigen Medien, sowie Füllstandsensoren der Reihe FK für flüssige und pastöse Medien. Das Angebot in diesen Bereichen wird von IPF zudem kontinuierlich ausgebaut.
Lösung auch für das Condition Monitoring
Über das Energiemonitoring hinaus, erfüllen die neuen Gateways von IPF außerdem sämtliche Voraussetzungen für ein gezieltes Condition Monitoring, ebenfalls ohne aufwendige Umbauten sowie hohe Investitions- und Folgekosten. Für eine permanente Zustandsüberwachung von Maschinen, Anlagen und Prozessen werden die von Sensoren und Aktoren gesammelten Daten auf den Gateways gespeichert und können, optional angereichert mit weiteren Daten von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und Servern (BMD, MDE, etc.), über das Dashboard visualisiert und analysiert werden. Je nach Anforderungen lassen sich zudem über das Betriebssystem der Gateways Schwellen- oder Grenzwerte festlegen, zum Beispiel zur Überwachung von Temperaturverläufen, Füllständen, etc. Bei Erreichen eines zuvor definierten Wertes kann eine automatische Benachrichtigung beispielsweise als E-Mail oder SMS generiert werden.
Bild- und Textquelle: ipf electronic
