Überwachung im Presswerk

›Fibro Wireless Pressure Monitoring Bluetooth LE 4.0‹ ist ein Tool zur drahtlosen Druck- und Temperaturüberwachung von Gasdruckfedern auf Basis von Bluetooth LE 4.0. Das Monitoring-System erhöht die Prozesssicherheit und -transparenz beim Einsatz von Pressenwerkzeugen.

17. April 2019
Überwachung im Presswerk
›Fibro WPM‹ ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg zu Industrie-4.0-Szenarien im Presswerk. Das System ermöglicht eine permanente, drahtlose Überwachung von Gasdruckfedern in Pressenwerkzeugen. (Bild: Fibro)

Der Normalienhersteller Fibro fertigt Gasdruckfedern. Jede einzelne Feder ist gemäß DGRL 2014/68/EU geprüft für zwei Millionen Hübe bei maximal zulässigem Fülldruck und maximal zulässiger Betriebstemperatur. Zusätzlich sind die Gasdruckfedern zum Schutz serienmäßig mit einem Überhub-, Rückhub- und Überdruckschutz ausgestattet.

Hohe Prozesstransparenz

Mit dem intelligenten Druck- und Temperatur-Monitoring-System auf Bluetooth-Basis schafft Fibro jetzt eine Möglichkeit zur voll automatisierten Prozessüberwachung. Wo Bediener bislang im laufenden Prozess Manometer überwachen oder mehrmals im Jahr Gasdruckfedern inspizieren mussten, genügt künftig ein einziger Blick auf den Monitor. Das System sorgt für eine permanente Kontrolle und Dokumentation des Drucks und der Temperatur. Tritt während des Abpressbetriebs plötzlich ein Druckabfall in den Gasdruckfedern auf, leitet das System die Meldung direkt an die Pressensteuerung weiter.

Darüber hinaus ermöglicht ›Fibro WPM‹ eine gezielte Fehlersuche und gibt frühzeitig Hinweise auf den Verschleiß einzelner Federn. Das Risiko ungeplanter Anlagenausfälle geht damit deutlich zurück. Bei Abweichungen lässt sich anhand des Prozessverlaufs präzise einschätzen, ob eine Charge noch fertig produziert werden kann, bevor ein Bedienereingriff erfolgt.

Einfache Installation

Das intelligente Überwachungssystem ist simpel aufgebaut: Die kompakten WPM-Sensoren übernehmen die Druck- und Temperaturüberwachung der Gasdruckfedern und gleichen die Werte automatisch mit definierten Grenzwerten ab. Darüber hinaus übermitteln sie die Werkzeugnummer, die Werkzeug-ID, die Sensor-ID, die Position im Werkzeug sowie die Zykluszeiten zum Messen und Senden. Sie werden über Minimess-Anschlüsse unmittelbar an den einzelnen Gasdruckfedern installiert und verbinden sich via Bluetooth LE 4.0 automatisch mit dem zentralen WPM-Datenhalter des Werkzeugs.

Dank Low-Energy-Technik beträgt die Lebensdauer der Sensorbatterie im Dauersendebetrieb rund ein Jahr, bei gewöhnlicher Werkzeugnutzung drei bis vier Jahre. Der Datenhalter überwacht selbstständig die Funktion des Sensor-Netzwerks, speichert die Werkzeugdaten sowie die Daten aus dem Netzwerk und übermittelt diese automatisch an ein Gateway. Dieses bündelt die Kommunikation zwischen den Sensoren, dem Datenhalter und der WPM-Software. Zugleich dient es als Interface zur Pressensteuerung. Hierfür ist es mit Digital-IO-, Profibus-, Ethernet- und CAN-Schnittstellen ausgestattet.

Nach einem Werkzeugwechsel verbindet der Bediener den Datenhalter per Knopfdruck mit dem Gateway. Moderne Steuerung gehen sogar noch weiter: Sie erkennen den Datenhalter automatisch als neuen Teilnehmer und verbinden sich autonom. Da die komplette Kommunikation über Bluetooth erfolgt und die Sensoren über Batterie versorgt werden, müssen bei der Werkzeugkonstruktion und im Werkzeugbau weder Elektro- noch Stickstoffleitungen berücksichtigt werden – ein großer Vorteil gegenüber bisherigen Drucküberwachungssystemen. Werkzeuge mit konventioneller Drucküberwachung oder Gasdruckfedern, die bislang bauraumbedingt nicht überwacht werden konnten, lassen sich einfach mit dem WPM-System nachrüsten.

Nutzerfreundliche Software

Zur Konfiguration des Gateways, der Sensoren und des Datenhalters sowie zur Verwaltung und Auswertung der Werkzeugdaten ist das WPM-System mit einer nutzerfreundlichen Software ausgestattet. Nach Eingabe der Werkzeugparameter werden die einzelnen Sensoren und der Datenhalter per drag & drop zugeordnet und die Konfiguration gespeichert. Anschließend können zu jedem Sensor Grenzwerte für Druck und Temperatur hinterlegt werden. Im Falle eines Fehlers lässt sich schnell lokalisieren, welche Gasdruckfeder betroffen ist. Da die Programmierung der Komponenten über eine verschlüsselte Bluetooth-Verbindung im Master/Slave-Modus erfolgt, ist eine Manipulation des Systems ausgeschlossen.