Antriebsstränge in Ex-Zonen überwachen

Smart Sensor für Prozessindustrie 4.0

29. Januar 2020, 18:52 Uhr   |  Andreas Knoll

Smart Sensor für Prozessindustrie 4.0
© ABB

Der »ABB Ability Smart Sensor« dient als Baustein für eine Prozessindustrie 4.0.

Das Sensorsystem »ABB Ability Smart Sensor« ist für explosionsgefährdete Bereiche in der Prozessindustrie vorgesehen, mit dem sich viele Zustands- und Betriebsparameter etwa von Antriebssträngen überwachen lassen. Geeignet ist es auch für Industrie-4.0-Anlagen-Retrofit.

Der drahtlose Smart Sensor liefert umfassende Informationen über die Leistung und den Zustand von Komponenten wie Motoren und Pumpen. Anlagen in schwer zugänglichen oder gefährlichen Bereichen lassen sich mit ihm sicher aus der Ferne überwachen. Dank der Kombination von Datenanalyse und Connectivity können Betreiber ihre Wartungstätigkeiten im Vorfeld planen, bevorstehende Ausfälle rechtzeitig erkennen und Ausfallzeiten reduzieren. ABB plant, den Smart Sensor offiziell auf der Hannover Messe vorzustellen.

»Die bekannte Basisvariante des Smart Sensors für Motoren und Pumpen, die immer noch technologischer Marktführer ist, bleibt weiterhin im Sortiment«, versichert Tobias Schmidt, Produktmanager Digitalisierung bei ABB Automation Products. »Der ‚ABB Ability Smart Sensor‘ für Ex-Bereiche ist ein zusätzliches Premium-Produkt, das auch anspruchsvolle Anwender überzeugen wird.« Die integrierten MEMS-Sensoren wurden weiterentwickelt und verbessert, so dass sie jetzt eine höhere Empfindlichkeit gegenüber geringfügigen Veränderungen des Anlagenzustands zeigen; Anwender werden damit laut Tobias Schmidt besser als bisher Vibrationen, Ultraschall, Magnetfelder und Temperaturen messen können. »Einzigartig in dieser Klasse von Sensoren ist, dass wir einen Beschleunigungssensor eingebaut haben, der auch in radialer Richtung 10 kHz messen kann.«

Dank extra großer Batterien erreicht der Smart Sensor Tobias Schmidt zufolge eine bis zu dreimal längere Lebensdauer als die meisten vergleichbaren Produkte, mit einer Design-Lebensdauer von bis zu 15 Jahren. »Wir gehen aber eher davon aus, dass die Anwender den Sensor dreimal mehr benutzen werden, etwa indem sie ein komplettes Vibrationsspektrum hochladen«, erläutert er. Der Sensor wird für die gesamte Lebensdauer versiegelt (Schutzart IP66/67) und lässt sich in wenigen Minuten mit einer einfachen Halterung direkt an der Anlage anbringen.

Die drahtlose Kommunikation mit Smartphones, Tablets, PCs und Gateways von Anlagen erfolgt über Bluetooth Low Energy (BLE) nach dem neuen Bluetooth-5.0-Standard. Erhältlich ist auch eine Variante mit WirelessHART-Kommunikation (HART 7.4), wie sie in der Öl-, Gas- und Chemieindustrie weit verbreitet ist. Die BLE-Kommunikation beschleunigt Vorgänge wie etwa Firmware-Updates und die eigentliche Sensorkommunikation; sie senkt den Energieverbrauch, was die Lebensdauer des Sensors verlängert; und sie erhöht die Reichweite der Antenne um den Faktor drei bis vier, so dass auch bei einer Entfernung von einigen 100 Metern (Sichtverbindung) eine zuverlässige Kommunikation möglich ist. Eine weitere Neuheit ist das kontaktlose Aufwecken des Sensors mit einer NFC-Antenne.

Der neue Smart Sensor bietet laut Tobias Schmidt einen besseren Mikrocontroller und mehr Speicher und kann damit im Vergleich zu anderen Sensoren höherwertige Algorithmen fahren und präzisere Vorhersagen treffen. Die integrierte Elektronik enthält Algorithmen, die auf der umfassenden Erfahrung von ABB im Bereich Elektromotoren beruhen.

Der Zugriff auf die vom Smart Sensor erfassten Daten ist über mehrere Schnittstellen möglich: Anwender können auf eine Smartphone-App oder ein Internet-Portal zugreifen, um all diese Werte visualisiert zu bekommen. Bei dem Internet-Portal handelt es sich um ein umfassendes Dashboard für Betreiber zur Veranschaulichung der Zustands- und Leistungsentwicklung des Antriebsstrangs, zum Zugriff auf historische Daten, zur Verwaltung von Zugriffsrechten sowie zum Einstellen von Warnungen und Alarmen. Die App bildet eine Schnittstelle zum Status der Anlage für Techniker im Werk. Sie umfasst ein Ampelsystem für einen einfachen Überblick über den Zustand aller überwachten Einrichtungen. Möglich ist es aber auch, mit einem eigenen System zu arbeiten, in das die erfassten Daten über eine Cloud-Schnittstelle integriert werden. Wer darüber hinaus noch mehr braucht, kann den Smart Sensor mit der Lösung »ABB Ability AssetInsight« kombinieren: Smart-Sensor-Daten lassen sich mit Daten anderer ABB-Monitoring-Lösungen und externer Datenquellen zu einer aggregierten Ansicht einer Großanlage zusammenführen. »AssetInsight« unterstützt sowohl On-Premise- als auch Cloud-Lösungen.

Der Smart Sensor eignet sich zur Überwachung von Produkten nicht nur von ABB, sondern auch von Drittanbietern. Seine Zertifizierung für die Gefahrenbereiche ATEX, IECEx und NEC ist fast abgeschlossen. Weitere sollen im Lauf des Jahres folgen.

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