Freiraum für individuelle Applikationen

Condition-Monitoring-Aufgaben sind so individuell wie die Softwarelösungen vieler Anlagenbauer oder Anwender. Daher erlaubt der IM18-CCM auf seiner offenen Linux-Plattform (Debian) die Installation kundenspezifischer Anwendungen. Das gibt Programmierern die Möglichkeit, bestimmte Routinen in das Gerät einzuspeisen, damit es beispielsweise einen Taupunkt erkennt oder natürliche Temperaturanstiege zu Beginn der Sommermonate berücksichtigt. Ebenso will mancher Nutzer vielleicht seinen eigenen Cloud-Connector hochladen – die Visualisierung von Trends oder der Versand eines Alarms finden dann im übergeordneten System statt.

Anwendungsbeispiel Lotpasten-Überwachung

Die Möglichkeiten der CCM-Plattform nutzt Turck auch in der eigenen Elektronikfertigung am Standort Beierfeld. Dort setzt der Automatisierungsspezialist die Lösung zur automatischen Überwachung der Klimabedingungen bei der Lagerung und Verarbeitung von Lotpasten ein. In einem ersten Projektabschnitt realisierte man mithilfe der IM18-CCM50-Geräte sowie zusätzlicher CMTH-Sensoren eine durchgehende Überwachung von Temperatur, Türschluss und Luftfeuchte in den Kühlschränken (Bild 6) sowie den Lotpastendruckern. Die Klimadaten während der Pastenverarbeitung werden heute kontinuierlich erfasst, in der Turck Cloud gespeichert und auf grafischen Dashboards dargestellt.

Im ersten Abschnitt galt es, zunächst die Klimabedingungen der Kühlschränke sowie der Drucker und des Arbeitsplatzes zum Vorwärmen zu überwachen und zentral zu dokumentieren. Bei kritischen Werten muss das System entsprechende Meldungen oder Alarme generieren. Je ein Schaltschrankwächter mit integriertem Linux-Rechner befindet sich in jedem der fünf Kühlschränke. Sie erfassen mit ihren integrierten Sensoren den Abstand zur Kühlschranktür und die Temperatur im Schrank.

In den Druckern sind Temperatur und Luftfeuchte relevant, sodass dort der kombinierte Temperatur-Feuchte-Sensor CMTH diese Variablen erfasst. Jeder der drei separat stehenden Lotpastendrucker verfügt über einen dieser Condition-Monitoring-Sensoren, ein weiterer erfasst die Bedingungen am Werkplatz, auf dem die Pasten zur Akklimatisation gelagert werden. Jeder CMTH-Sensor ist an einem kompakten TBEN-S-IO-Link-Master angeschlossen, der die Daten ins Produktionsnetzwerk überträgt. Der gemanagte IP67-Switch TBEN-L5-SE-M2 bindet alle IM18-CCM50 ebenfalls in das Produktions-Netzwerk ein.

In der zweiten Ausbaustufe wird das Tracking der Pasten direkt mit RFID-Tags auf jeder Dose umgesetzt, was gleichzeitig die Erfassung der korrekten Akklimatisation vor der Öffnung der Behälter ermöglicht. Da die IM18-CCM-Geräte dann direkt mit dem MES kommunizieren, das die Produktionsaufträge für die Drucker steuert, kann das System unmittelbar prüfen, ob der eingesetzte Pastenbehälter korrekt gelagert und akklimatisiert wurde, bevor die Leiterplatten bedruckt werden oder im Falle verletzter Bedingungen eine Verwendung sperren. Wenn alle Daten im MES vorliegen, könnten auch weitere Informationen daraus gewonnen werden, um beispielsweise Schwachstellen und Fehlerquellen aufzudecken.

Ausblick

Temperatur, Luftfeuchtigkeit, aber auch die Sicherheit von Schaltschränken sind Größen, die in jedem Anlagenkonzept eine wichtige Rolle spielen sollten. Mit dem richtigen Gerätelayout und geschickter Ventilation schaffen Konstrukteure die Basis für eine hohe Verfügbarkeit der elektronischen Komponenten. Begleitend stehen mit Turcks Schaltschrankwächtern kompakte Condition-Monitoring-Werkzeuge bereit, um allzeit über kritische Messwerte informiert zu sein. Nach den bewährten Geräten der IM12-Serie hat Turck mit dem IM18-CCM die Brücke ins IIoT geschlagen und zudem Freiraum für maßgeschneiderte Kundenlösungen berücksichtigt. Die Modelle IM18-CCM40 und IM18-CCM50 sind mit ihrem Linux-System bewusst sehr schlank gehalten und eignen sich vorzugsweise für den Einsatz bei OEM. Die CCM-Plattform wird kontinuierlich weiterentwickelt und in der zweiten Jahreshälfte mit der Geräteversion IM18-CCM60 ergänzt, die dank eines maßgeschneiderten Betriebssystems einen erweiterten Anwenderkreis adressiert und zahlreiche zusätzliche Funktionalitäten bietet.

Literatur

1. Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim an der Ruhr.