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Bereit für Industrie 4.0 / IIoT

Sendix Drehgeber mit OPC UA Schnittstelle

CONCEPT STUDY

Intelligente Sensor-Netzwerke sind das Rückgrat von Industrie 4.0. Im Mittelpunkt steht die Vernetzung auf allen Ebenen. Aber welche Komponenten werden dabei direkt betroffen sein? Wir sind davon überzeugt, dass unsere Sensoren dabei eine wichtige Rolle spielen werden.

OPC UA etabliert sich als wichtige Schnittstelle im Umfeld von Industrie 4.0 und IIoT. Insbesondere bei systemübergreifender Kommunikation (von Maschine zu Maschine und von Maschine zu Cloud). OPC UA zeichnet sich dadurch aus, dass Maschinendaten transportiert werden können. Diese sind im Protokoll semantisch beschrieben.

Ihr Nutzen auf einen Blick

  • Produktivität erhöhen durch Predictive Maintenance
  • Direkte Datenübertragung in übergeordnetes System
  • Einfache und tiefe Diagnose innerhalb der Maschine
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Direkt in die Cloud


Basierend auf einen Sendix EtherNet/IP Drehgeber mit integrierter OPC UA Schnittstelle
werden zukünftige Funktionen vorgestellt:

Der Drehgeber sendet gleichzeitig Prozessdaten (Geschwindigkeit, Position und Beschleunigung) über EtherNet / IP zur SPS und Monitor-Daten (Temperatur, Betriebszeit, …) sowie Daten zur Parametrisierung (IP-Adresse, Diagnosefunktion, Preset, …) über OPC UA direkt in die Cloud.
Dabei bleibt die bestehende Maschinen-Automatisierung unangetastet und wird nicht zusätzlich mit Informationenhandling belastet. Somit kann diese Lösung auch in bestehende Anlagenkonzepte (Retrofit) mit wenig Aufwand und geringem Risiko integriert werden.

Weitere Industrial Ethernet Schnittstellen wie z. B. PROFINET, EtherCAT oder Powerlink können realisiert werden.


Quelle: www.youtube.com/user/TheOPCFoundation

opc-ua

Prozessdaten
 

  • Geschwindigkeit
  • Position
  • Beschleunigung

Überwachung von Anlage und Drehgeber

  • Temperatur
  • Fehlermeldung
  • Betriebszeit
  • Laufzeitanalyse
  • Versorgungsspannung

Parametrisierung
 

  • Voreinstellung
  • Zählrichtung
  • Auflösung
  • Geschwindigkeitseinheit
  • IP Adresse
  • Drehzahl
  • Position
  • Diagnose

Was stellt man nun mit dieser Vielzahl von Daten an?

Wenn man ohne eine vorherige Aufbereitung der Daten alle in die Cloud übertragen würde, bekäme der Begriff Big-Dita eine neue Bedeutung. Eine Ansammlung von Daten wäre das Ergebnis. Daraus erzielen Sie aber keinen Mehrwert. Eine Lösung muss her.

jonas_urlaub_kuebler_com__3.jpgJonas Urlaub
Produktmanager

 

  jonas.urlaub@kuebler.com

 

  +49 7720 3903 656

Die Lösung: Kübler Drehgeber bereiten Daten selbst auf.

Damit die Cloud nicht mit Informationen überflutet wird, werden zukünftig die Kübler Sendix Drehgeber mit OPC UA die Daten selbst aufbereiten, bevor diese in die Cloud übertragen werden. Dies wird die Datenanalyse erleichtern und fördert somit auch den Predictive Maintenance Gedanken. Beispielsweise weisen aufbereitete Temperaturdaten des Drehgebers daraufhin, dass sich der Geber zu oft im „roten Bereich“ befindet und möglichweise ausfallen könnte. Das und viele weitere Daten unterstützen die Anlagenverfügbarkeit und die Performance.



Beispiele

Erfahren Sie in diesen Beispielen welche neuen Möglichkeiten und Vorteile sich dadurch in Zukunft ergeben werden:

Intralogistik

Intralogistik

Mit der Datenaufbereitung werden beispielsweise aus 36 Bit Positionsdaten kleinere Positionsbereiche generiert. Man erhält Informationen in welchem Bereich sich der Drehgeber und somit auch die Applikation befinden. So ließe sich bezogen z.B. auf ein Lagersystem schnell sehen wie und wo die Hauptlagerbereiche sind, kombiniert mit den Betriebszeiten lassen sich Stoßzeiten ableiten. Das alles ohne zusätzliche Belastung der Prozesssteuerung. Dies ist für eine Prozessoptimierung ideal.

Mit den anderen Sensoren Onboard lassen sich daraus Temperaturverläufe der Maschine ableiten, was einen wesentlichen Einfluss auf Mechaniken, Fettungen etc. hat, ohne einen weiteren Sensor aktiv anzuschließen, zu verdrahten und auszuwerten. Dies spielt im Bereich Condition Monitoring bzw. Predictive Maintenance eine große Rolle in SCADA-Konzepten. Man überwacht weit mehr als nur den Sensor über die 1:1 Beziehung zur Umgebung und der Applikation.

Windenergieanlagen

Windenergieanlagen

Wenn man nun verschiedene Applikationen in der Cloud noch miteinander vernetzt lassen sich so auch neue Geschäftsmodelle erschließen. Im Bereich der Windkraftanlagen werden z. B. die Daten in Zukunft an Wetterstationen verkauft. Wer weiß besser wie schnell, wie lange und aus welcher Richtung der Wind kommt. Alles was sie brauchen ist der Zugang zu den Daten in der Cloud um daraus die richtigen Schlüsse zu ziehen.

Moderne Wartung und Instandhaltung

Moderne Wartung und Instandhaltung

Wenn man an die Wartung von Maschinen denkt bieten solche Schnittstellen auch Vorteile. Beispielsweise durch einen Barcode auf dem Drehgeber, der vom Service-Techniker mit seinem Smartphone eingescannt werden kann, bekommt er die Legitimation die Daten des Gebers einzusehen. Er bekommt nicht nur die aktuellen Status-Daten des Sensors geliefert, sondern auch die Bestellnummer, Teilenummer, Seriennummer und den Link aufs elektronische Datenblatt. Durch die Legitimation kann ebenfalls eine Konfiguration des Drehgebers durch OPC UA besonders einfach erfolgen.

Hier spielen natürlich Faktoren wie Security und Datensicherheit eine besondere Rolle. Der Service-Techniker kann mit seinem Smartphone z.B. Preset, Arbeitsbereich, Auflösung am Geber einfach durchführen. Auch aus dem Büro, was in Anwendungen mit Fernwartung wie z.B. Offshore Windenergieanlagen von großem Vorteil ist.



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