Prozessdaten sicher erfassen, visualisieren und auswerten
Ein Praxisbeispiel aus der Industrie zeigt, wie Ofendaten, Lüfterwerte und Betriebsparameter in einem durchgängigen Monitoring-System zusammengeführt werden.
In einem Aluminiumhüttenbetrieb werden relevante Messdaten an mehreren Elektrolyseöfen erfasst, visualisiert und für Analyse sowie Prozessregelung verfügbar gemacht. Die Lösung kombiniert autarke Datenlogger, zentrale Datenspeicherung, Visualisierung und die Anbindung externer Betriebsdaten über einen zusätzlichen Treiber.
In der beschriebenen Anwendung werden in einer Aluminiumproduktion insgesamt 270 Elektrolyseöfen betrieben. Zur Regelung des Wärmeverlustes ist an zehn von diesen Öfen ein speziell entwickelter Wärmetauscher angebracht. Für diese Öfen wurde ein spezielles Monitoring-System umgesetzt, um Wärmeverlust, Betriebszustände und relevante Messgrößen transparent zu überwachen.
Die Lösung verbindet lokal an den Öfen erfasste Messdaten mit zusätzlichen Betriebsdaten aus einer übergeordneten Datenquelle. Ein Teil dieser Informationen wird außerdem per PROFIBUS an eine SPS übergeben, die die Steuerung und Regelung des Wärmetauschers übernimmt.
Systemaufbau
Die Softwarelösung basiert auf ProfiSignal sowie den Komponenten DataService und DataService-Konfigurator. Ergänzt wird das System durch einen DLL-Treiber, der zusätzliche Ofenprozessdaten einliest und der Monitoring-Software zugänglich macht.
Hardwareseitig kommen ausschließlich DAQ-Systeme des Typs ProfiMessage zum Einsatz. Diese erfassen die analogen Sensorsignale, bilden daraus physikalische Größen mit Einheit und speichern die Daten zusätzlich lokal im Gerät.
Praxisbeispiel
Im Übersichtsschaubild erkennt der Anwender direkt, welcher Ofen aktiv ist, welche Temperatur aktuell vorliegt und welche Spannung anliegt. Zusätzlich werden Temperatur- und Speedwerte der Lüfter angezeigt, sodass ein schneller Gesamtüberblick über den Anlagenzustand möglich ist.
In der Ofendetailansicht lassen sich die Daten eines einzelnen Ofens genauer untersuchen. Dort werden lokale Messwerte und zusätzliche Betriebsparameter gemeinsam dargestellt, während Trenddiagramme die historische Betrachtung und den Vergleich verschiedener Datentypen unterstützen.
Technischer Mehrwert
Sie möchten thermische Prozesse, Ofenanlagen oder Wärmetauscher strukturiert überwachen und relevante Betriebsdaten zentral visualisieren? Dann lohnt sich ein Ansatz, der Messhardware, Analysesoftware, Alarmierung und externe Datenschnittstellen in einer Lösung zusammenführt.
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Häufige Fragen zum Thema Ofenmonitoring in der Praxis
1. Welche Messdaten werden beim Ofenmonitoring typischerweise erfasst? Erfasst werden unter anderem Temperaturen, Spannungen sowie Lüfterwerte wie Temperatur und Drehzahl direkt an den Öfen. Diese lokalen Messgrößen werden mit zusätzlichen Betriebsparametern kombiniert, um ein vollständiges Bild des Anlagenzustands zu erhalten.
2. Wie funktioniert die Visualisierung der Ofendaten im laufenden Betrieb? Ein Übersichtsschaubild zeigt auf einen Blick, welche Öfen aktiv sind und welche Temperatur- und Spannungswerte gerade anliegen. In einer Detailansicht lassen sich einzelne Öfen genauer untersuchen, wobei Trenddiagramme historische Verläufe und Vergleiche zwischen Messgrößen ermöglichen.
3. Warum ist eine lokale, autarke Datenspeicherung beim Ofenmonitoring wichtig? Datenlogger mit lokalem Ringspeicher sichern Messdaten auch dann, wenn keine ständige Verbindung zum Server besteht. So gehen sicherheitsrelevante Prozessdaten auch bei Netzwerkausfällen nicht verloren.
4. Wie lassen sich Warn- und Alarmgrenzen im Ofenmonitoring sinnvoll einrichten? Über virtuelle Kanäle können individuelle Warn- und Alarmgrenzen inklusive Verzögerungszeiten und Statusalarmerkennung konfiguriert werden. Das ermöglicht eine frühzeitige Erkennung von Abweichungen, bevor daraus kritische Prozessstörungen entstehen.
5. Wie werden zusätzliche Betriebsdaten aus anderen Systemen ins Monitoring integriert? Über einen Treiber lassen sich externe Prozessdaten aus übergeordneten Datenquellen einlesen und direkt in der Monitoring-Software mit den lokal erfassten Messwerten zusammenführen. Dadurch entsteht eine durchgängige Sicht auf alle relevanten Ofenparameter, unabhängig von deren Ursprung.
6. Welchen praktischen Nutzen bietet die Visualisierung im Alltag? Im Übersichtsschaubild sehen Anwender sofort, welcher Ofen aktiv ist, welche Temperatur und Spannung anliegen sowie die Lüfterwerte – für einen schnellen Gesamtüberblick. In der Ofendetailansicht ermöglichen Trenddiagramme zusätzlich die historische Auswertung und den Vergleich einzelner Messgrößen.