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O+P Fluidtechnik 9/2016

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O+P Fluidtechnik 09/2016

MESS- UND

MESS- UND ÜBERWACHUNGSGERÄTE SENSORIK FÜR BESSERES ENERGIE- MANAGEMENT IN DER PRODUKTION PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Der effiziente Umgang mit Energie ist für produzierende Unternehmen von großer Bedeutung. Um den Energieverbrauch von Produktionsanlagen optimieren zu können, müssen alle relevanten Verbrauchsdaten erfasst und analysiert werden. Das Unternehmen Festo entwickelte hierzu mit Partnern im Forschungsprojekt ESIMA ein Konzept für ein Energiemanagement auf Basis einfach zu installierender Sensorik. Bei dem Forschungsprojekt ESIMA (Energieautarke Sensorik und Interaktion mit mobilen Anwendern) handelt es sich um ein Verbundprojekt, welches im Rahmen des Forschungsprogramms IKT 2020 im Gebiet Energieautarke Mobilität - Zuverlässige energieautarke Systeme für den mobilen Menschen" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Dabei hat Festo, gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft, die Grundlagen für Hardware- und Softwaremodule erarbeitet, mit denen die Interaktion von Mensch und Maschine soweit vereinfacht werden sollen, dass zu jedem Zeitpunkt Transparenz über Maschinenzustände und Verbräuche von Ressourcen vorliegen. Mit den vorliegenden Daten sind Optimierungen an Produktionsanlagen einfacher durchführbar. Der Verbrauch an Energie und Materialressourcen lässt sich schneller und transparenter nachverfolgen, so dass auch in diesem Bereich Optimierungen vereinfacht realisiert werden können. Zentraler Bestandteil des Projekts war neben der Entwicklung von energieautarken Sensoren, deren Anbringung in Produktions- 64 O+P Fluidtechnik 9/2016

MESS- UND ÜBERWACHUNGSGERÄTE anlagen ohne Veränderung der Anlagenstruktur realisierbar ist, auch die Visualisierung. Diese ermöglicht dem Anlagenbetreiber ein differenziertes Verständnis der eigenen Prozesse und leistet somit einen Beitrag für Industrie 4.0 Fabriken. Mit diesem durchgängigen Konzept von der einfachen Installation der Sensoren, der Datenerfassung, der Übertragung per Funk und der Visualisierung kann der Energieverbrauch, z. B. für einzelne Werkstücke, abgeleitet werden. Ein wesentlicher Vorteil ist, dass die Sensoren einfach in vorhandenen Produktionsanlagen nachgerüstet werden können. Während des Produktionsprozesses werden alle relevanten Verbrauchsdaten erfasst. Hierzu gehören u. a. der elektrische Energieverbrauch wie Strom, Spannung und Leistung oder der Verbrauch an Druckluft, der aus der Messung von Druck und Durchfluss bestimmt werden kann. Zusätzlich können die kabellosen Sensorsysteme relevante Umgebungsparameter wie Temperatur, Luftfeuchte und CO 2 -Gehalt erfassen. Die Messwerte werden anschließend vorverarbeitet und per Funk an eine Basisstation übermittelt. DATENÜBERTRAGUNG UND VISUALISIERUNG AUF MOBILEN ENDGERÄTEN POINTIERT OPTIMIERUNG DES ENERGIEVERBRAUCHS VON PRODUKTIONSANLAGEN TRANSPARENZ ÜBER MASCHINENZUSTÄNDE UND VERBRÄUCHE VON RESSOURCEN FESTO IST PROJEKTPARTNER IM FORSCHUNGS- PROJEKT ESIMA FÜR ENERGIEMANAGEMENT ESIMA STEHT FÜR ENERGIEAUTARKE SENSORIK UND INTERAKTION MIT MOBILEN ANWENDERN Bei Festo wurde im Projekt ein Druckluft-Sensor entwickelt, der gleichzeitig Druck und Durchfluss misst und die gewonnenen Daten per Funk an eine Basisstation überträgt. Eine integrierte Turbine-Generator-Einheit, die mit einem geringen Anteil der Druckluft betrieben wird, stellt die notwendige elektrische Energie zur Versorgung der elektrischen Komponenten dezentral bereit, sodass weder für die Datenübertragung noch für die Stromversorgung des Sensors die Verlegung von elektrischen Leitungen notwendig ist. Ein frequenzagiles Zugriffsverfahren stellt die Zuverlässigkeit der kabellosen Übertragung der Daten sicher: Das System wechselt die Sende- und Empfangsfrequenz immer wieder systematisch, um Kollisionen mit anderen Funksystemen, z.B. mit einem bereits vorhandenen WLAN, auszuschließen. Die Ergebnisse aus dem Projekt ESIMA fließen auch bei der Entwicklung von IO-Link „wireless“ mit ein. Die gewonnenen Messdaten werden mit einer im Projekt entwickelten Internetanwendung visualisiert und können mit mobilen Geräten wie Smartphones und Tablet-PCs eingesehen werden. Die Darstellung der Daten kann je nach Benutzer angepasst werden. So kann beispielsweise ein Maschinenbediener aktuelle Sensormesswerte und Anlagenzustände begutachten, wohingegen das Interesse 01 Die gewonnenen Messdaten werden mit einer Webapplikation visualisiert und können mit Tablets eingesehen werden O+P Fluidtechnik 9/2016 65

Ausgabe

O+P Fluidtechnik 11-12/2018
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O+P Fluidtechnik REPORT 2017
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