KEM Konstruktion 07-08.2019

AUTOMATISIERUNG

AUTOMATISIERUNG ELEKTROTECHNISCHE BAUELEMENTE Schlaue Würfel: Fan-Grid-Module arbeiten mit Radialventilatoren und automatischer Resonanzerkennung zu hohem Kapazitätsverlust und unter einem bestimmten kritischen Level, erfolgt eine Warnung, dass ein Austausch der Elektronik sinnvoll ist, da ansonsten ein Totalausfall dieses Bauteils droht. Bild: EBM-Papst „Im Zentrum stehen nicht mehr die Produkte allein, sondern vor allem die Daten, die sie liefern.“ (Predictive Maintenance) nutzen zu können, bringt Anwendern einen zusätzlichen Mehrwert über die Lüfterfunktion der Ventilatoren hinaus. Aktuell konnte EBM-Papst eine hochempfindliche Sensorik integrieren, die Schwingungen am Motor misst und die aufgezeichneten Schwingungen auswertet, um Schäden am Lager zu identifizieren. Der detaillierte Zustand des Lagers wird künftig in mehreren Stufen – verbunden mit entsprechenden Warnungen – angezeigt werden, also ob das Lager in Ordnung ist, ob ein Lagervorschaden besteht oder ob das Lager gar kritisch beschädigt ist. Serienreif soll die Technik laut Martin Bürkert, Abteilungsleiter Entwicklung Elektronik und zentrale Produktfunktionen bei EBM-Papst, bis Jahresende sein. Momentan würden vor allem die Grenzwerte, die zu einzelnen Zustandsmeldungen führen, mit Partnern präzisiert. Parallel zur Überwachung des Lagerzustandes soll der Zustand des Zwischenkreiskondensators kontinuierlich überwacht werden. Bei Energieeffiziente EC-Technik PLUS Treibende Kraft der Ventilatoren von EBM-Papst sind EC- Antriebe, die sowohl im Voll- als auch im Teillastbetrieb energieeffizient arbeiten, auf hohe Lebensdauer ausgelegt sind und sich in der Drehzahl stufenlos regeln lassen. Mit Wirkungsgraden von über 90 % liegen die Motoren deutlich über den in Effizienzklasse IE4 geforderten Werten. Fan-Grids: vernetzte und energieeffiziente Ventilatoren Ein Beispiel für vernetzte, intelligente Ventilatoren sind modulare Fan-Grids. Kleinere Ventilatoren werden dabei kombiniert und arbeiten parallel zusammen. Sie werden vor allem dann eingesetzt, wenn eine besonders hohe Ausfallsicherheit durch Redundanz gefragt ist. Wird die Anzahl der Ventilatoren entsprechend ausgelegt, kann immer die notwendige Luftmenge erreicht werden, auch wenn ein Ventilator außer Betrieb ist. Die verbleibenden Ventilatoren werden aufgrund ihrer Vernetzung automatisch in der Drehzahl erhöht und kompensieren die fehlende Luftmenge. Mithilfe von EC-Technologie lässt sich so eine komplette Anlage bedarfsgerecht und energieeffizient steuern. Kritische, ineffiziente Drehzahlbereiche der Motoren werden vermieden. Treibende Kraft im Fan-Grid sind energieeffiziente EC- Antriebe. Ebenso trägt die Konzeption der Strömungsmaschine selbst zu Effizienzsteigerung und leisem Betrieb bei. Durch die digitale Vernetzung der Komponenten können Prozesse besser geplant und Fehlfunktionen schneller erkannt werden. Die Komponenten spielen besser zusammen. Mittels intelligenter Steuerungs- und Regeltechnik können Optimierungspotenziale erkannt und auf Wunsch selbstständig umgesetzt werden. Kommuniziert wird beispielsweise über das Kommunikationsprotokoll Modbus-RTU, für das die Ventilatoren bereits die passende Schnittstelle besitzen. Je nach Einbausituation kann es in nicht vorhersehbaren Drehzahlbereichen zu Resonanzen kommen. Wird der Ventilator häufig in einem solchen kritischen Bereich betrieben, kann das Lagersystem der Antriebsmotoren Schaden nehmen und zum Ausfall der Ventilatoren führen. Für Anlagenbetreiber sind diese Vibrationen zwar messbar, aber nicht einfach abzustellen. Das Problem wurde mit einer automatischen Resonanzerkennung in den Radialventilatoren gelöst, die die Auswirkung von Vibrationen minimiert. Dazu wird bei der Inbetriebnahme ein Test-Hochlauf durchgeführt, bei dem die Vibrationshöhe über den gesamten Drehzahlverlauf aufgezeichnet und analysiert wird. Werden in bestimmten Bereichen zu hohe Schwingschnellen erkannt, stellt sich die Steuersoftware automatisch so ein, dass diese Drehzahlbereiche zukünftig überfahren werden. So können EC-Radialventilatoren betrieben werden, ohne Schaden zu nehmen. www.ebmpapst.com Weitere Details zu energieeffizienter EC-Technik: hier.pro/sP83Y 68 K|E|M Konstruktion 07/08 2019

NEWS AUTOMATISIERUNG Barcode-Scanner Datalogic bietet einen Imager für viele Lösungen Mit dem Imager Matrix 220 bringt Datalogic einen kleinen Barcode-Scanner auf den Markt, der flexible Einsatzmöglichkeiten mit hoher Leistungsfähigkeit kombiniert. Mit seiner kleinen Bauform sowie den drehbaren Anschlüssen lässt sich der Matrix 220 auch bei beengten Platzverhältnissen einfach integrieren und installieren. Im Elektronikumfeld erfasst er hoch auflösende Codes auch auf rauen oder glänzenden Oberflächen. Außerdem sorgen seine industrielle Schutzklasse sowie der po- larisierte Filter für zuverlässige Lesungen. Ein ESD-Filter verhindert zudem die elektrische Entladung auf Leiterplatten. Aufgrund eines YAG-Filters kann er problemlos in der Nähe von Lasermarkierern eingesetzt werden, und mit der Schutzklasse IP67 arbeitet der Scanner auch im Temperaturbereich von -10 bis +50 °C zuverlässig. Der Matrix-220-Scanner ist außerdem mit integrierten Profinet- und Ethernet-IP-Anschlüssen ausgestattet. ik www.datalogic.com Bild: Datalogic Transport-Layer für Bildverarbeitung Stemmer erweiterte GenICam-Kompatibilität Bild: Stemmer Imaging Für die Stereokameras und Tiefenmodule der innovativen Intel-Realsense-400-Serie hat Stemmer Imaging einen GenICam-Transport- Layer (GenTL) entwickelt, der die Serie GenI- Cam-kompatibel macht. Dies kann die Einsatzmöglichkeiten dieser Technologie in Bildverarbeitungssystemen entscheidend erweitern, da damit die weitere Verarbeitung und Analyse über alle GenTL-kompatiblen Softwarepakete möglich ist. Der GenICam-Standard bildet die Grundlage für eine einfache Plug-and-Play-Integration von Kameras und Geräten in Bildverarbeitungssystemen. Und der Realsense-Transport-Layer stellt die Verbindung zwischen dem Realsense-SDK sowie der GenICam her. Dabei wird für die Kamera eine Nodemap erstellt, mit der das Erkennen, die Steuerung des Gerätes sowie die Bilderfassung ermöglicht wird. Die technischen Merkmale von Realsense-Kameras können somit auf die gleiche Weise automatisch an das zugehörige System weitergegeben werden wie bei GigE-Vision-Kameras und USB3Vision-Kameras. ik www.stemmer-imaging.de Mess- und Prüftechnik Kompakter Gerätetester von Gossen Metrawatt Gossen Metrawatt bringt mit dem tragbaren Gerätetester Metraline PAT ein wirtschaftliches, intuitiv bedienbares Gerät zur Prüfung ortsveränderlicher Betriebsmittel nach DGUV-Vorschrift 3 in den Markt. Der kompakte, nur 1,3 kg wiegende Tester übernimmt ein breites Spektrum an Schutzprüfungen und Einzelmessungen, die sich über Direktwahltasten aufrufen lassen. Sein Prüfumfang deckt alle erforderlichen Messungen für instandgesetzte oder geänderte elektrische Geräte sowie für Wiederholungsprüfungen gemäß DIN VDE 0701-0702 ab. Hierzu zählen das sichere und schnelle Prüfen und Messen von Schutzleiter- und Isolationswiderstand, des Schutzleiter- und Berührungsstroms sowie der Spannung in SELV-Stromkreisen. Das Gerät verfügt über eine automatische Bewertung nach den normativen Grenzwerten für die Messung von Schutzleiterwider- ständen, Isolationswiderständen, Ableitströmen sowie Spannungen an ELV-Kreisen aus. Alle aktiven Prüfungen erfolgen inklusive Funktionstest mit Echt-Effektivwert-Leistungsanzeige in nur einem Schritt. Das Prüfgerät wird mit 230-V AC -Netzspannung betrieben und der Prüfling über die 16-A-Prüfdose angeschlossen. Eine Schutzleiter-Überprüfung des Netzanschlusses sowie eine Kurzschlusskontrolle des Prüflings und automatische Abschaltung bei gefährlichem Fehlerstrom gewährleisten die Prüfsicherheit. Zur Übertragung der Mess- und Prüfdaten bietet der Tester neben einer USB- auch eine Bluetooth-Schnittstelle, über die sich die Messergebnisse mittels der Elexoniq-Metraline-App (im Google Playstore verfügbar) auch in die geräteübergreifende Prüfsoftware Izytroniq einpflegen lassen. jg www.gmc-instruments.de Bild: Gossen Metrawatt K|E|M Konstruktion 07/08 2019 69