Werkstoffe

Schauen wie es woanders läuft

Solche Szenarien, die Online-Überwachung von Messgeräten via Internet, sind keine Zukunftsmusik sondern bereits Realität. Die weltweite Kommunikation über das Internet mit Messgeräten und Sensoren ist möglich – ob vom Büro, von Unterwegs oder von Zuhause aus. Und das Besondere: Es lassen sich auch Sensoren verschiedener Hersteller über Internet beobachten. Mit Einsatz von Fieldgate-Systemkomponenten ergeben sich vielfältige Möglichkeiten, um den Datenaustausch zwischen Feld- und Leitebene bis ins Intra- und Internet sicherzustellen.

Der Datenaustausch der Feldebene mit den übergeordneten Leitsystemen nutzt zum einen konventionelle 4 bis 20 Milliampere Stromsignale, denen das digitale Sensorsignal überlagert ist, und zum anderen den Profibus oder Foundation Fieldbus, die sich in der Prozessautomatisierung als Feldbusse etabliert haben. Auf Leitsystemebene hat sich, für den Datenaustausch von Steuerung und Visualisierungssystem und den Visualisierungssystemen untereinander, das Ethernet mit seinem TCP/IP-Protokoll durchgesetzt. Die Fieldgate-Komponenten verbinden die unterschiedlichen Ebenen miteinander und unterstützen durch optionale Modemschnittstellen und integrierte Web-Seiten auch den weltweiten Zugriff auf die Prozess- und Geräteparameter.

Je nach Konfiguration werden verschiedene Signaleingänge und Kommunikationsstandards unterstützt. Auch der volle Funktionsumfang der Hart-Kommunikation in die Prozessebene sowie Ethernet- und Modem-Schnittstellen zur Leitebene können genutzt werden. Die Systeme können je nach Ausrüstung auch ein integriertes Analog- oder GSM-Modem für den Fernzugriff und für die Fernwartung der Feldgeräte und die implementierten Web-Seiten mit den aktuellen Prozesswerten nutzen. In Verbindung mit der Bediensoftware lassen sich die Feldgeräte bequem von der Warte aus parametrieren. Auch ein Asset-Management kann realisiert werden.

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So können verschiedene Parameter der zum Beispiel in einem Silo eingebauten Sensoren jederzeit abgerufen und mit Hilfe einer integrierten Web-Seite, mit eigener IP-Adresse, dem Anwender als HTML-Seite innerhalb eines Ethernet-Netzwerks oder im Internet auf seinen Bildschirm übermittelt werden. Es wird also keine zusätzliche Bedien- oder Visualisierung-Software zum vorhandenen Internet-Browser benötigt. Der Zugang geschieht über herstellerseitig definierte Internet-Adresse. Mit Abfrage des Benutzernames und dem persönlichen, geschützten Passwort sind die Administrationsrechte festgelegt und die Datensicherheit gewährleistet. Der Anwender kann zwischen mehreren Ansichten wählen. Standardmäßig werden die Informationen tabellarisch aufbereitet. Diese Seite ist Bestandteil des Fieldgate. Weiterhin werden für verschiedene Anwendungen kundenspezifische Darstellungen entwickelt, um beispielsweise Füllstände von mehreren Behältern auf einer Seite übersichtlich darzustellen. Genauso einfach lassen sich Informationen aufbereiten, die mit der Messtechnik nichts zu tun haben. Beispielsweise ist es möglich mit einer entsprechenden Software Fahrtrouten aufgrund von E-Mails mehrerer Fieldgates zu generieren. Im Bereich des Umweltschutzes können Warnmeldungen beim Überschreiten von Pegelständen von Flüssen geographisch dargestellt werden.

Durch die Möglichkeit der ereignis- oder zeitgesteuerten, automatischen Versendung von E-Mails und SMS, werden Verantwortliche zeitnah über den Zustand der Messgeräte, von Prozessen und über „außergewöhnliche“ Ereignisse informiert.

So funktioniert die Praxis

Neue Möglichkeiten der Fernüberwachung und Steuerung von Prozessen zu schaffen ist kein Selbstzweck. Dass sie in der Praxis funktionieren zeigt das Beispiel der H. Thylmann KG Kilianstädtermühle nahe Frankfurt am Main. Hier wird aus verschiedenen Getreidesorten hochwertiges Mehl gemahlen. In sechs 15 Meter hohen Kleie-Silos, mit einem Fassungsvermögen von jeweils 40 bis 60 Tonnen überwachen Sensoren mit am Seil geführten Radarimpulsen die Füllstände. Die Signale werden über einen Multiplexer von einem Fieldgate abgefragt. Alle Komponenten sind in Verteilerkästen auf den Silos montiert. Zum etwa 40 Meter entfernten Ethernet-Anschluss im Büro gelangen die Daten per Wireless LAN. Dort werden ohne zusätzliche Software, nur mit einem bereits installierten Internet Browser, die Füllstände der Silos jederzeit an verschiedenen Arbeitsplätzen in verschiedenen Abteilungen visualisiert und überprüft. Bei Bedarf ist diese Visualisierung an jedem PC mit Internetanschluss an jedem Punkt der Welt ohne weitere Software online möglich.

Überblick und Durchblick erhalten

Intensive und ständige „persönliche“ Zuwendung“ kann Maschinen und Anlagen nur noch in seltenen Fällen zuteil werden. Immer mehr Systeme laufen im mannlosen Betrieb. Und wo Personal vorhanden ist, muss es nicht zwangsläufig auch kundig in Sachen Bedienung und/oder Wartung aller Anlagenteile sein. Die Überwachungsfunktionen vor Ort können in vielen Fällen problemlos von entfernteren Orten ausgeführt werden. Ethernet und Internet sei dank – und den Messtechniken, die diese modernen und kostengünstigen Kommunikationswege nutzen.Meinolf Droege

Von der Füllstandüberwachung zur Logistikoptimierung

Kernaufgaben des Fieldgate sind Fernabfrage, Ferndiagnose und Fernparametrierung von Messgeräten. Das bringt Transparenz in die Prozessdaten – und zwar in Echtzeit. Diese Lösung ist aber auch für ganz andere Anwendungen nutzbar, beispielsweise als VMI-Lösung (Vendor Managed Inventory). Hier werden Lagerbestandsdaten (Füllstand) zur optimierten Koordination von Logistik und Lieferprozessen genutzt. So können voreingestellte und aktuelle Parameter der in einem Silo eingebauten Hart-Sensoren jederzeit abgerufen und dem Anwender ohne weitere Bedien- oder Visualisierung-Software als HTML-Seite auf seinen Bildschirm übermittelt werden. Durch die Möglichkeit der ereignis- oder zeitgesteuerten, automatischen Versendung von E-mails und SMS, wird der Verantwortliche zeitgleich über den Zustand der Messgeräte, seines Prozesses und „außergewöhnlichen“ Ereignisse informiert.

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