Schaltschrank im Blick

Auf der Achema stellt Turck seinen neuen Schaltschrankwächter IMX18-CCM vor, der kontinuierlich relevante Umgebungsvariablen in Schaltkästen überwacht und damit den blinden Fleck zwischen Feldgerätediagnose und Leitsystem erhellt. Im Zuge der diagnostischen Überwachung von Geräten in der Feld- und Leitebene bleiben die Übertragungswege und Schnittstellen oft auf der Strecke. So sind Vor-Ort-Schaltschränke – insbesondere bei älteren Anlagen – heute in vielen Fällen die Achillesferse der Anlagentechnik.

Ihr Zustand konnte bisher nur mit großem Aufwand überwacht werden. Mit dem Schaltschrankwächter bietet Turck nun eine einfache Möglichkeit für zuverlässiges Cabinet Condition Monitoring – auch bei bestehenden Anlagen. Das Gerät auf der Hutschiene erfasst korrekten Türschluss, Feuchte und Temperatur und gibt bei Erreichen eines Grenzwerts ein Alarmsignal an die Leitebene.
Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit sind die Parameter, die beim Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen an erster Stelle stehen – unplanmäßige Stillstände verringern die Rentabilität erheblich. Deshalb ist eine Anlage ohne intelligente Sensorik in der heutigen Zeit kaum mehr zu betreiben.

Neben den eigentlichen Prozessparametern werden parallel weitere Informationen an die Leitebene weitergegeben. So können beispielsweise Messbereiche im laufenden Betrieb angepasst werden oder aber der jeweilige Zustand des Betriebsmittels abgefragt werden. Diese Möglichkeit bietet viele Vorteile und erhöht die Verfügbarkeit der Anlagen.

In den letzten Jahren hat sich hier einiges getan, die Feldinstrumente sind mittlerweile zu wahren Multitalenten gereift. Betrachtet man die Ursachen unplanmäßiger Anlagenstillstände, wird man oft feststellen, dass nicht Fehler in der Instrumentierung oder der Leittechnik den Produktionsprozess stoppen, sondern die Verbindungen zwischen den Ebenen. Es sind die Informationswege, Umsetzer und Verbindungsstellen vor Ort, die sich in der Analyse als Schwachstellen herausstellen.

Diese Infrastruktur ist meist nicht dazu geeignet, um sie der rauen Umgebungsatmosphäre, wie sie in verfahrenstechnischen Anlagen sehr häufig vorkommt, direkt auszusetzen. Daher befinden sich diese Geräte in Gehäusen, die sie vor Feuchtigkeit, Temperatur und anderen Risiken – etwa mechanischer Beeinflussung – schützen.

Schutz nicht dauerhaft

Solange der Schaltschrank keine Mängel aufweist, sind die darin verbauten Geräte sehr gut gegen die äußeren Einflussfaktoren abgeschirmt. Mit zunehmender Betriebsdauer oder auch Beanspruchung kann der Schutz nachlassen. Dies kann durch mechanische Beschädigungen, durch Alterung der Dichtungsmaterialien aber auch durch Unachtsamkeit wie beispielsweise durch unsachgemäßes Verschließen verursacht werden. Sehr häufig sind es schleichende Prozesse, die irgendwann zu einem Ausfall der in den Schaltschränken verbauten Geräte führen und somit auch zu einem kompletten Stillstand der Anlage.

Moderne elektronische Geräte verfügen heute schon über eine eigene Temperaturüberwachung ‚on board‘. Die Messungen erfassen an kritischen Punkten auf den Leiterplatten die Temperaturen. Diese Daten können beispielsweise über moderne Feldbussysteme ausgelesen und weiter verarbeitet werden. Das ist prinzipiell eine gute Möglichkeit, lässt aber einige wichtige Punkte außer Acht: Nicht jedes Anlagenkonzept baut auf einer Feldbustopologie auf.

Zusätzliche Diagnose-Informationen könnten in diesen Fällen nur über zusätzliche Schnittstellen an den Geräten herausgeführt werden. Diesen Aufwand betreiben aber nur wenige Firmen und somit sind Anlagenteile ohne spezielle Kommunikationstechnik nicht zu überwachen. Außerdem lässt sich von der Temperatur auf einer Leiterplatte nicht zuverlässig die Temperatur im Schaltschrank herleiten. Dies gilt insbesondere bei größeren Einheiten.

Die Messung an einem lokalen Hotspot kann die generelle Temperatur verschleiern. Die Gerätetemperatur gibt also wenig Aufschluss über den Zustand eines Schaltschranks und könnte zu Fehlinterpretationen führen. Darüber hinaus ist die Temperatur alleine kein Parameter, von dem sich der allgemeine Schutzgrad eines Gehäuses oder eines Schaltschranks ableiten lässt. Vielmehr müssen zusätzliche Größen wie etwa Feuchte, Lichteinfall und Position mit in das Überwachungskonzept eingebunden werden, um einen optimalen und zuverlässigen Betrieb gewährleisten zu können.

Schaltschrank im Blick
Bild: Hans Turck GmbH & Co. KG


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