Drahtlose Vernetzung von Sensoren für Füllstand und Druck

  • Die Bluetooth-Funktion ermöglicht es, den Sensor aus einer Entfernung von ca. 25 m drahtlos zu bedienen. © Vega Grieshaber KGDie Bluetooth-Funktion ermöglicht es, den Sensor aus einer Entfernung von ca. 25 m drahtlos zu bedienen. © Vega Grieshaber KG
  • Die Bluetooth-Funktion ermöglicht es, den Sensor aus einer Entfernung von ca. 25 m drahtlos zu bedienen. © Vega Grieshaber KG
  • Dipl.-Ing.  Holger Sack, Leiter Produkt- management, Vega

Die drahtlose Inbetriebnahme und Diagnose bieten neue Möglichkeiten für ein effektives Asset Management. Es werden aber auch Angriffsmöglichkeiten auf die Anlage eröffnet.

Zwischen Anlagen und Messgeräten funkt’s gewaltig. Ob partnerschaftliche Zusammenarbeit, globale Prozesssteuerung oder zunehmender Kostendruck: Die Gründe für Fernüberwachung und -wartung sind vielfältig. Ebenso, wie sie unseren Alltag bestimmt, ist die Datenübertragung per Funk auch aus indus­triellen Anlagen nicht mehr wegzudenken. Von Notebooks bis hin zu Smartphones verlassen wir uns auf schnelles WLAN, auf Bluetooth oder GSM/GPRS/UMTS/LTE für die unkomplizierte Datenübermittlung. Ihren Ursprung fanden diese Technologien jedoch in der Indus­trie – lange, bevor sich diese MP3s oder Soaps über die ganze Wohnung verteilten. Wenn also drahtlose Technologien zunehmend industrielle Prozesse überwachen, auswerten oder leiten, dann kehren sie quasi zurück zu ihren Wurzeln.

Messwerte im Blick, Kosten im Griff
Das WLAN der ersten Stunde leistete bereits in den 90er Jahren einen Beitrag zu mehr Betriebssicherheit und Übertragungsstabilität, zunächst vor allem im Bereich Logistik oder in speziellen Maschineneinsätzen. Dank der damals neuen Spreizbandtechnik galt diese Übertragung als besonders robust gegenüber elektromagnetischen Störsignalen. Die folgende Entwicklung hin zu Laptops und Handys hat der Technologie in punkto industrieller Anwendung nicht geschadet. Ganz im Gegenteil: Diese fand nun, Massenprodukt geworden, breitere Akzeptanz denn je – bei sinkenden Kosten. Nicht zuletzt steht der Faktor „Kosten­optimierung“ auch auf der Agenda der Anlagenplaner und -betreiber weit oben.
Der Bereich Füllstandüberwachung bietet heute einfache, drahtlose Anbindungstechniken, um Messwerte kostengünstig und sicher über weite Strecken zu übermitteln. Mit dem Anzeige- und Bedienmodul Plicscom lässt sich das gesamte Portfolio kontinuierlich messender Vega-Füllstand- und Drucksensoren konfigurieren, parametrieren und auch diagnostizieren. Als erstes Modul seiner Art setzt es genau auf die Geräte, mit denen wir täglich umgehen und die ohnehin an jedem Arbeitsplatz zur Verfügung stehen: auf Smartphones und Tablets.

Bluetooth basiert auf einem zweiten Datenkanal und arbeitet somit sicher und unabhängig vom Nutzkanal, über den die Messwerte übertragen werden. Zu den Vorteilen dieser Funktechnologie gehört neben der schnellen Anzeige und Diagnose ohne aufwändige Gerüstbauten ein echtes Plus an Komfort: Mit der Vega-Tools App hat der Anwender für alle Sensoren immer die passende Anwendung in der Hosentasche dabei. Je nach benötigter Reichweite, nach Grad der Anlagensicherheit oder nach Art des Leitsystems stehen Funktechnologien in diversen Ausführungen zur Verfügung. In schwierigen Umgebungen und Gefahrenbereichen sorgen explosionsgeschützte Varianten oder eine berührungslose Erfassungstechnik für mehr Sicherheit und Verfügbarkeit.

Weiter gereicht via Mobilfunknetz
Den einen Standard für „Wireless“ gibt es nicht, denn dazu sind die physikalischen Vorteile, aber auch die ökonomischen Aspekte von Anwendungen zu unterschiedlich. So leisten mehrere Technologien jeweils ihren Beitrag zu immer höherer Anlagenproduktivität. Neben WLAN auf der Basis des Industriestandards IEEE 802 haben sich bei Feldgeräten GSM/GPRS und Bluetooth etabliert. Als GSM/GPRS/UMTS-Funkeinheit, ausgestattet sowohl mit Akku als auch Solarmodul, liefert Plicsmobile eine völlig autarke Füllstandmessung an entlegenen Mess­stellen. Via Mobilfunkstandard bedienen sie sehr große Reichweiten und stellen über das öffentliche Mobilfunknetz weltweite Verfügbarkeit sicher. Die Plattform ermöglicht nicht nur den Sprach- sondern auch den Grafik- und Bilddatenaustausch und macht GSM/GPRS/UMTS damit zur idealen Verbindung geografisch weit entfernter Komponenten.

Hoch hinaus dank Bluetooth
Spielt die Reichweite eine untergeordnete Rolle und liegen beide Kommunikationspartner nicht weiter als maximal 25 m, oft auch mehr, entfernt voneinander, dann punktet Bluetooth für die Bedienung und Parametrierung aus der Ferne. Die Datenschnittstelle leistet überall dort gute Dienste, wo Füllstand- und Drucksensoren über kurze und mittlere Entfernungen mit ihren Bedientools kommunizieren. So müssen hohe, schwer zugängliche Tanks dank Plicscom mit Bluetooth nicht länger erklommen werden, um ein genaues Bild über deren aktuellen Zustand zu erhalten. Bequem und trockenen Fußes lässt sich die Arbeit aus sicherer und geschützter Entfernung erledigen. Die Warte ist oft viel weiter entfernt. Dabei kommuniziert der Bluetooth-­USB-Adapter direkt entweder mittels Bluetooth-USB-Adapter drahtlos mit dem Notebook, alternativ spricht die App den Sensor über das Smartphone an. Sie gewährt so dauerhaft Zugriff auf die ermittelten Daten – von Messwert-, Ereignisspeicher- und Sensorstatus-Anzeige bis hin zu den Diagnosedaten, wie etwa der Echokurve von Radarsensoren.

Meine Daten? Deine Daten?
Ob Prozess-, Maschinendaten oder Analyse­ergebnisse für die Produktionsplanung: Bei der drahtlosen Übertragung geht es oftmals um sensible Daten, die vor Mitwissern geschützt werden müssen. Selbst über vermeintlich kurze Distanzen können prinzipiell unautorisierte Mobilgeräte mitlesen. So gilt auch hier, dass jede Medaille zwei Seiten hat. Zwar eröffnet die Datenbevorratung Prozessen neue Möglichkeiten und es entstehen Datenmengen, deren Analyse Betriebe in die Lage versetzt, ihre Fertigung und Logistik nachhaltig zu optimieren. Doch es gilt, mit Bedacht zu planen, damit ein Datentransfer nicht zum Know-how-Transfer wird.

Der Anwender entscheidet
Wer darf gesammelte und gespeicherte Daten nutzen? Dies wird mittelfristig eine Zukunfts­frage der Industrie mit digitaler Ausprägung bleiben. Bis die Frage des Data Ownership rechtssicher geklärt ist, sollte besonderes Augenmerk auf den situationsbedingt passenden Umgang mit den diversen Datenkategorien liegen. Anwender müssen mitentscheiden. Die Optionen, die drahtlos kommunizierende Prozesssensoren wie die aus Schiltach bieten, reichen in diesem Sinne von klassisch drahtgebunden, über die Möglichkeit einer Zutrittssteuerung mittels PIN bis hin zu einer verschlüsselten Funk- oder VPN-Verbindung. Für die Mobilfunk-Verbindung bieten diese Sensoren zudem verschiedene Übertragungsmöglichkeiten und Server-Lösungen. Eine Option wäre es, lokal im Netzwerk zu arbeiten, wo – als Local Host – nur dieser Datenzugriff hat. Doch auch Hosting ist eine interessante Variante. Hier sind die Daten jederzeit sicher, darüber hinaus wird kein Programm- oder ­Service-Update verpasst. Ergänzt durch das Vega Inventory System des Schwarzwälder Herstellers von Sensoren der Prozessautomation, behält der Anwender jederzeit komfortabel den Überblick – und den Schlüssel zu seinen Daten in den Händen.

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VEGA Grieshaber KG
Am Hohenstein 113
77761 Schiltach
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Telefon: +49 7836 50 0

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