← Zurück zu Ventile und Aktoren

Fabriken können mit drahtlosen IoT-Sensoren bis zu 90% an Ventilüberwachungskosten einsparen

Haltian Winkelsensor montiert

Fabriken und Anlagen in der Industrie - wie chemische Verarbeitung, Zellstoff und Papier, Wasser- und Abwasserbehandlung - haben die Vorteile der Fernüberwachung von Ventilen erkannt. Herkömmliche nachgerüstete Überwachungslösungen sind jedoch für Fabriken mit Tausenden von Handventilen verschiedener Typen teuer und nur langsam einzusetzen.

Es gibt eine kostengünstigere Alternative: Fabriken konnten durch den Einsatz von drahtlosen Sensoren und industriellen IoT-Technologien eine Reduzierung der Nachrüstungsinvestitionen um 90 Prozent nachweisen.

Pertti Kujala, Direktor, Smart Factory Solutions, Haltian

In diesem Artikel spricht der Industrial IoT-Spezialist Pertti Kujala, Direktor des Smart Factory-Geschäfts von Haltian, über die Überwachung von Nachrüstventilen und erklärt, wie Fabriken erhebliche Kosten einsparen können.

Was ist Fernüberwachung?

Fabriken und Anlagen in der chemischen Prozessindustrie, in der Zellstoff- und Papierindustrie, in der Wasser- und Abwasseraufbereitung und in anderen Bereichen sind in erster Linie bekannt durch die riesigen Netzwerke von Prozessrohrleitungen, die von Tausenden handbetätigten Ventilen gesteuert werden. Bis vor kurzem haben die Systeme viele Jahre erfolgreich und effektiv mit verschiedenen Arten von Handventilen gearbeitet.

Die Fernüberwachung dieser manuellen Ventile wird in der Prozessindustrie immer wichtiger, da die Industry 4.0-Transformation die Fabriken weltweit durchläuft. Um die Wettbewerbsfähigkeit der Zukunft zu erhalten, müssen Industrieunternehmen die Produktionseffizienz steigern, die Verarbeitungsprozesse optimieren, unnötige Ausfälle verhindern und die Sicherheit verbessern.

Mit der Integration von SCADA in Feldgeräte sowie in Smartphones, Tablets und andere mobile Lösungen nimmt die industrielle Automatisierung und Prozesssteuerung zum Wohle der Allgemeinheit rasant zu.

Vorteile für Fabriken und Anlagen

Die ferngesteuerte Ventilüberwachung besteht aus mehreren Komponenten: Sie erfasst die Ventilposition mit einer nachrüstbaren Sensoreinrichtung, die am handbetätigten Ventil angebracht ist. Positionssensoren werden in Winkelpositionssensoren und lineare Positionssensoren unterteilt. Die Sensorvorrichtung meldet dann die Positionsdaten in einem digitalen Format an das zentrale Steuersystem der Fabrik.

Mit einer idealen Fernüberwachungslösung können die Positionen aller Ventile in einer Fabrik in Echtzeit über das zentrale Steuerungssystem in der Fabrik überwacht werden - von Tausenden von verschiedenen Punkten entlang der Prozessleitungen. Die Fernüberwachung von Prozessregelventilen bietet den Fabriken auf unzählige Arten zahlreiche Vorteile:

  • Bringen Sie massive Kosteneinsparungen
  • Ermöglichen Sie eine schnellere Prozesswiederherstellung nach Wartungspausen
  • Erhöhen Sie die Sicherheit in der Anlage
  • Reduzieren Sie das Auftreten von Fehlern und Qualitätsabweichungen
  • Bieten Sie wertvolle Analysen und helfen Sie, ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden.

Die Vorteile der Fernüberwachung von Ventilen im Zuge der laufenden 4.0-Transformation in der Industrie haben den Markt für Fernüberwachung und -steuerung mit einer CAGR von 4.5% auf einen stetigen Wachstumspfad gebracht. Es wird erwartet, dass 27 2023 Milliarden USD weltweit erreichen wird.

Herausforderungen traditioneller Nachrüstlösungen

Viele Fabriken und Werke zögern, trotz des schnellen Marktwachstums und der erheblichen wirtschaftlichen Vorteile in Erweiterungen der Fernüberwachung von Ventilen zu investieren. Das Nachrüsten eines Überwachungssystems für Tausende verschiedener Arten von Ventilen - von denen einige sehr alt sein können und oft von verschiedenen Herstellern hergestellt werden - ist kostspielig und zeitaufwendig.

Der Autor hat einen Überblick über die wichtigsten Herausforderungen bei der Nachrüstung der Fernüberwachung vorhandener Ventile zusammengestellt.

Die aktuellen Ventilstellungssensoren auf dem Markt passen oft nur für einen Ventiltyp, und verschiedene Ventilhersteller haben ihre eigenen spezifischen Positionssensorvorrichtungen. Dies erhöht die Hardwareinvestition für Sensorgeräte in Fabriken, und die Beschaffung von Produkten mehrerer Hersteller kann zeitaufwändig sein

Die herkömmlichen Feldsensorgeräte verwenden verschiedene industrielle Kommunikationsprotokolle wie Foundation Fieldbus, Profibus, DeviceNet, AS-Interface und das HART-Protokoll für die Kommunikation mit dem SCADA- oder SAS-System des Herstellers. Dies kann eine kostenintensive Anpassung der Softwareschnittstelle erforderlich machen, insbesondere wenn Sensoren verschiedener Hersteller im System enthalten sind.

Die meisten aktuellen industriellen Ventilstellungssensoren und -detektorprodukte auf dem Markt erfordern eine physische Verkabelung für Strom und Daten. Wenn in einer Fabrik Tausende von Ventilen vorhanden sind, wird die Verkabelung zu einem erheblichen Kostenfaktor und verlängert die Bereitstellungszeit auf Monate und manchmal Jahre.

Die auf dem Markt erhältlichen herkömmlichen Positionssensorvorrichtungen basieren auf denselben extremen Industriestandards wie die kritische betriebliche Feldhardware. Dies könnte jedoch in vielen industriellen Anwendungen als Überentwicklung angesehen werden. Die Positionssensoren werden normalerweise auf der primären Betriebshardware wie den Ventilen montiert - und die Sensoren sind nicht direkt den härtesten Bedingungen ausgesetzt. Diese extreme Produktdesignpraxis hat die Verkaufspreise der traditionellen Positionssensorprodukte erhöht, aber qualitativ hochwertige Produkte für Unternehmen mit einem niedrigeren Preis sind für diesen Zweck in den meisten Anwendungsfällen gleichermaßen geeignet.

Diese Herausforderungen verlangsamen den Einsatz von nachrüstbaren Fernüberwachungslösungen für Ventile in globalen Fabriken. Es stellt sich die Frage: Wie kann man diese Investitionen reduzieren und die Nachrüstung erleichtern?

Eine bahnbrechende Lösung könnte der Technologiesektor Internet of Things (IoT) sein. Die Entwicklungen bei IoT-Sensorgeräten und drahtlosen Technologien haben in den letzten Jahren einen Quantensprung nach vorn gemacht.

Wegweisende Technologie für die Fernüberwachung von Ventilen

Der Produktentwicklungsspezialist und industrielle IoT-Anbieter Haltian hat zusammen mit einem weltweit tätigen Unternehmen der Prozessindustrie einen intelligenten drahtlosen Winkelsensor für die Fernüberwachung von Ventilen entwickelt. Mit dieser Lösung können Fabriken ihre Nachrüstkosten um bis zu 90% senken - im Vergleich zu herkömmlichen Alternativen.

Was kann der Winkelsensor?

Der Funksensor benötigt keine Verkabelung. Dieser nachrüstbare Winkelsensor kann an verschiedenen Arten von manuellen Drehventilen angebracht werden, einschließlich Kugel- und Absperrklappen.

Es wird mit einem Montageadapter-Kit geliefert, um die Installation schnell und einfach zu gestalten. Es gibt eine Klemme, mit der die Sensorvorrichtung an einem Rohr befestigt wird. Seine Drehstellungsdetektorscheibe ist mit einem einfachen Clip am Ventilhebel befestigt.

Im Innern des Winkelsensors befinden sich magnetische und mechanische Sensoren, die die Position des Ventils mit einer Genauigkeit von einem Grad erfassen. Es meldet alle Positionsänderungen über die drahtlose Verbindung - an das zentrale Steuerungssystem des Werks oder der Anlage.

Nach dem Einschalten stellt der Sensor mithilfe der Wirepas Mesh-Technologie automatisch eine Verbindung zu den anderen Sensorgeräten her.

Bei Bedarf kann das drahtlose Wirepas Mesh-Protokoll im Winkelsensorgerät die Funkübertragungsleistung und das Frequenzband automatisch optimieren. Im Werk werden keine Basisstationen oder drahtlose Netzwerkinfrastrukturen benötigt - die Winkelsensorgeräte fungieren als Zugangspunkte für andere Sensorgeräte und bilden ein vollmaschiges Netzwerk, das Datenpakete Hop-by-Hop an das richtige Ziel überträgt.

Der kraftsparende Winkelsensor kann mehrere Jahre mit nur einer Batterie betrieben werden.

Wie können Fabriken davon profitieren?

Während eines mehrjährigen Investitionshorizonts in der Industrie können mit dem Ansatz der drahtlosen Winkelsensoren in Fabriken und Anlagen Investitions- und Betriebskosten gespart werden. Hier sind die wichtigsten Vorteile auf Lebenszeit:

  • Die Installation an Ihren Ventilen ist schnell und einfach - es ist keine Verkabelung erforderlich und die Lieferung erfolgt vollständig vorkonfiguriert. Es reduziert die Bereitstellungs- und Betriebskosten, wenn Tausende von Ventilen beteiligt sind.
  • Funktioniert mit verschiedenen Arten von Drehventilen, einschließlich Kugel- und Absperrklappen aller Hersteller. Reduziert die Hardwarekosten und vereinfacht die Beschaffung
  • Vermeiden Sie weitere kostenintensive Softwareanpassungen für industrielle Kommunikationsprotokolle - der Winkelsensor lässt sich über eine einfache Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) direkt in das zentrale Steuerungssystem integrieren.
  • Die Änderungen der Ventilstellungsdaten werden an Ihr Steuerungssystem gemeldet. Auf diese Weise können Sie Fabrikprozesse schneller an ihre optimalen Leistungsniveaus anpassen.
  • Mit aktuellen Informationen zu allen Ventilstellungen können Sie Unfälle vermeiden und die Arbeitssicherheit im Werk erhöhen.
  • Vermeiden Sie Umweltschäden, indem Sie sicherstellen, dass keine gefährlichen Substanzen aus dem System freigesetzt werden.
  • Manuelle Ventile werden normalerweise vom Bedienungspersonal eingestellt. Sie führen die Einstellarbeiten auf der Grundlage ihres impliziten Wissens durch - die Ventilüberwachung ermöglicht es Ihnen, dieses implizite Wissen zu digitalisieren und zu speichern.
  • Durch die Erfassung von End-to-End-Daten aller Ventile können Sie die Prozesse messen und optimieren.

Fazit

Die Fernüberwachung von Ventilen bietet Fabriken und Anlagen erhebliche Vorteile - dies führt zu Kosteneinsparungen, höherer Sicherheit und kontinuierlicher Prozessoptimierung. Die Digitalisierung von Prozessregelventilen hat sich jedoch aufgrund der hohen Nachrüstinvestitionen zu lange verzögert.

Der neue Winkelsensor in Industriequalität und die drahtlose industrielle IoT-Technologie können das Spiel der Ventilfernüberwachung mit einer einfachen und dennoch robusten Alternative mit bis zu 90% geringeren Investitionen verändern!

Über den Autor

Pertti Kujala ist der Direktor von Thingsee Smart Factory-Lösungen at Haltian. Nach seinem Wechsel zu Haltian bei 2012 war Pertti in verschiedenen IoT-Führungspositionen im Unternehmen tätig. Pertti begann seine Karriere bei Nokia in 2003, wo er erfolgreich verschiedene Funktionen in den Bereichen Maschinenbau, Konstruktion und Konzeption innehatte.

Pertti kann über kontaktiert werden [Email protected]

Im britischen Luxusgerätehersteller Vertu arbeitete Pertti als leitender Konstrukteur für Maschinen bei 2007-2009 und hat neue Dekorationsbaugruppen mit Materialien wie Leder, Saphir, Keramik und Edelmetallen entworfen und entwickelt. Zu Perttis außerschulischen Leidenschaften gehört die Architektur. Pertti hat einen Abschluss als M.Sc. in Maschinenbau an der Universität von Oulu in Finnland.

Prozessindustrie Informer

Weitere Nachrichten

Hinterlasse einen Kommentar

Diese Seite verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahren Sie, wie Ihre Kommentardaten verarbeitet werden.

Via
Link kopieren