ANLAGEN & KOMPONENTEN
Universal-Box macht digitale Filtration möglich
Filtration 4.0 durch
Smart-Filter-Konzept
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Filtrationsanlagen werden entweder rein visuell oder nach Stand der Technik automatisiert über die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) überwacht. Meldungen und Abschaltfunktionen können mit SPS-Überwachung ausgelöst werden. Auch eine Fernwartung ist möglich. Die Verarbeitung erfolgt jedoch zumeist offline. In der Regel gibt es keine Anbindung und Weiterleitung der gemessenen Daten an externe Netzwerke oder andere Steuersysteme und Regelkreise. Auch keine Speicherung einer Datenhistorie. Mit digital vernetzter Filtertechnik lassen sich Prozesse besser gestalten und Mehrwertdienste generieren. Dazu notwendig ist ein Filtercontroller, der in Kombination mit zusätzlicher Sensorik und einer IT-Infrastruktur Prozessparameter in Echtzeit visualisiert und Unregelmäßigkeiten erkennt. In Form einer kleinen Box konstruiert, können auch Bestandsanlagen ohne großen Aufwand mit der „smarten“ Technik ausgerüstet werden.
Ein innovatives Smart-Filter-Konzept der Firma Wolftechnik schließt die Lücke für Filtrationsanlagen und erweitert die echtzeitnahe Datenerfassung durch eine zielgerichtete digitale Verarbeitung und damit die Möglichkeiten der reinen Überwachung von Filtersystemen. Durch ein optisch an moderne Bedürfnisse angepasstes Monitoring auf dem Smartphone, dem Tablet oder in der Leitwarte, können Abweichungen oder sich anbahnende kritische Filterzustände schnell erkannt werden.
Neben der Anzeige und Alarmfunktion entstehen durch „smartifizierte“ Filtrationsanlagen neue Ansätze in der Organisation und Steuerung der Produktion. Denn aus den gewonnenen Messwerten können unterschiedliche Mehrwertdienste generiert werden. Wie ein Predictive Maintenance, also eine Instandhaltung, die von den, in Echtzeit verfügbaren Daten, lernt und Ereignisse vorhersagbar und damit planbar macht. Auch die Bewertung, Steuerung und Dokumentation (Assessment Management) wird optimiert. Einen Mehrwert kann dabei der Austausch der Betriebsdaten mit einem spezialisierten Servicepartner bieten. Neben der Überwachung der Betriebsparameter kann bei Störungen am Filtersystem eine zeitnahe Diagnose durch den Experten erfolgen und Fehlerursachen können anhand der vorhandenen Daten detektiert werden. Zudem können, mithilfe der Daten, Workflows aufgebaut werden, wie beispielsweise ein Digital Procurement (digitale Beschaffung). Dabei ließe sich durch die Vernetzung mit einem Servicepartner die eigene Lagerhaltung optimieren, wenn Komponenten für den Filterwechsel just in time versendet werden.
Ein Benachrichtigungsservice kann die automatische Ersatzteilbeschaffung aufwerten. In naher Zukunft wird es möglich sein, die verfügbaren Echtzeitdaten in eine künstliche Intelligenz (KI) einfließen zu lassen. Die „smarte“ Filtertechnik ist anwenderfreundlich und lässt sich für jedes Wolftechnik Filtersystem und nahezu jeden Prozess in der chemischen Industrie modifizieren. Auch Bestandsanlagen können umgerüstet werden.
Smarte Filterbox
Für die Umsetzung einer Filtration 4.0 wurde das Smart-Filter-Konzept, bestehend aus einem Filtercontroller, zusätzlicher Sensorik an der Anlage und einer dahinterliegenden IT-Infrastruktur, entwickelt. Das Herzstück der Neuentwicklung ist der Filtercontroller, der im Filtersystem Betriebsparameter wie Druck, Temperatur, Durchsatz, Trübung oder Leitfähigkeit überwacht, Daten sendet und Befehle empfängt.
Die Mikrocontrollereinheit ist, anwenderfreundlich, in Form einer „smarten“ Box konzipiert, in die nur die Sensoren sowie Strom und ein LAN-Kabel zur Weiterleitung des Signals ins Intranet oder Internet eingesteckt werden, ohne die Box öffnen zu müssen. Die kleine Universal-Box übernimmt alle Funktionen, die notwendig sind, um das Signal der Sensoren auszuwerten, umzuwandeln und zu verschlüsseln. Auch die Funktion des Gateways als zentraler Eintrittspunkt in das Intranet des Anwenders oder das Internet ist in die Box mit integriert. Über das an die Smarte Filterbox angeschlossene LAN-Kabel werden die Daten in einer aggregierten Form verschlüsselt direkt an eine voreingestellte Adresse gesendet, dort visualisiert, verarbeitet, zwischengespeichert und, bei Bedarf, in einer Datenbank abgelegt.
Unkompliziert und sicher
Ebenso unkompliziert erfolgt die Ausrüstung der Druckbehälter mit der für die Messung benötigten Sensorik. Gebraucht wird nur die Anschlussmöglichkeit für die Sensoren. Entweder direkt am Behälter oder in der Zulauf- oder Ablaufleitung. Maximal sind fünf Eingänge vorgesehen. Der Sensor sollte sein Signal in 4 bis 20 Milliampere abgeben und einen M12-Stecker aufweisen. Ist das der Fall, kann jedes Filtergehäuse auf ein smartes Filtersystem umgestellt werden. Bei der Entwicklung des Serienprodukts wurde, neben einer hohen Datensicherheit, darauf geachtet, dass ausschließlich Komponenten verwendet werden, die auch in handelsübliche Schaltschränke eingebaut werden können. Alle sind CE-konform geprüft. Die Ausgabe der in der Box aufbereiteten Daten läuft auf der open-source Plattform ThingsBoard. Die Smarte Filterbox wird vorkonfiguriert und in ThingsBoard aufrufbar ausgeliefert. Einstellungen lassen sich individuell vornehmen.
