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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2021

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2021

Thermografie – was

Thermografie – was heute möglich ist Wie Sie mit Wärmebildkameras Prozesse optimieren und die Anlagenverfügbarkeit erhöhen Maschinen und Anlagen sind häufig einer hohen Belastung ausgesetzt, rund um die Uhr im Einsatz und müssen nicht selten einer rauen Industrieumgebung standhalten. Umso wichtiger ist es daher, sie kontinuierlich zu überwachen, um so Maschinenausfällen frühzeitig vorzubeugen. Eine Möglichkeit sind Wärmebildkameras. Sie schützen nicht nur Sachwerte und Menschen, sondern auch geschäftskrimenschliche Auge unsichtbare Infrarotbzw. Wärmestrahlung auf und wandelt diese in sichtbare Wärmebilder um. Eine qualifizierte Auswertung dieser Wärmebilder liefert dann die gewünschte Information, z. B. über Schwachstellen in einer Anlage. Radiometrische Wärmebildkameras geben für jeden Bildpixel einen Temperaturwert aus und visualisieren Temperaturunterschiede des beobachteten Bereichs klar und verständlich. Wird eine Temperaturschwelle überschritten, sendet eine Wärmebild-Automatisierungskamera einen Alarm oder löst – bei Integration in andere Steuerungsprozesse – eine Aktion aus, um die Lage zu entschärfen. Automatisierungskameras als Systemintegration Thermografie ist in vielen Anwendungen unverzichtbar geworden. Mit ihr lassen sich nicht nur die Funktion und der Zustand elektrischer und mechanischer Anlagen sicher überwachen. Auch Schwachstellen können frühzeitig und zerstörungsfrei detektiert und behoben werden. Wir stellen Ihnen einige Anwendungsbereiche der Thermografie vor und zeigen Ihnen, wie sie sich in automatisierte Prozesse integrieren lassen. tische Ausrüstung. Wartungsteams an Fertigungsstandorten müssen Daten sammeln, um den Anlagenzustand durchgängig zu überwachen und auf diese Weise Ausfälle vorhersehen zu können. Für Produktionsleiter ist es wichtig, Prozessanomalien festzustellen, die zu Produkt- oder Verpackungsmängeln führen, bevor Produkte die Fertigungsstraße verlassen. Sicherheitsbeauftragte müssen übermäßige Wärmeentwicklung bei Brenn- und Gefahrstoffen und Elektrokomponenten erkennen können, bevor sich Materialien entzünden und ein Brand entsteht. Verantwortliche, die für Zustandsüberwachung, Prozesssteuerung und Brandschutz Wärmebildkameras einsetzen, sorgen für maximale Verfügbarkeit und wehren katastrophale Ereignisse ab. Gute Gründe für Wärmebildtechnik Da Temperaturveränderungen ein Frühindikator für Zustandsverschlechterung sowie für uneinheitliche Temperaturverteilung bei Produkten und Hotspot-Bereichen sein kann, sind Wärmebild-Automatisierungskameras die Technik der Wahl. Sie arbeiten mittels Thermografie, einer bildgebenden, objektiven Messmethode, um Oberflächentemperaturen berührungslos zu ermitteln. Die Kamera nimmt die für das Der Thermografie-Spezialist Flir bietet ein Spektrum radiometrischer Wärmebildkameras als äußerst effiziente Automatisierungslösungen an. Wir stellen Ihnen drei Einsatzgebiete vor, in denen Automatisierungskameras in kritischen Industrieanlagen entscheidende Daten liefern. Im ersten Fall geht es um die Zustandsüberwachung in Stahlwerken. Wenige Anlagenausfälle bringen so große Gefahren und Schäden mit sich wie Pfannendurchbrüche in Stahlwerken. Bricht ein Pfannenoder Torpedowagen, treten hunderte Tonnen geschmolzenen, 1 400 °C heißen Eisens in die Werkshalle aus. Da sich Hotspots bei dieser Art von Anlagen in weniger als einer Minute entwickeln können, stellt das Technikserviceunternehmen ANT Automation seinen Kunden in der Stahlproduktion die Continuous Infrared Analysis-Plattform (CIRA) für die durchgängige Infrarotanalyse bereit. Herzstück der CIRA-Lösung ist die verlässliche Wärmebildtechnik einer Automatisierungskamera von Flir. Sie überwacht die gesamte Pfannen- und Torpedooberfläche, stellt die Temperaturverlaufsdaten zur Unterscheidung von typischen Spritzern und echten Hotspots bereit und sendet Alarme an die Mitarbeiter, wenn ein echter Hotspot erkannt wird. Die ANT Automation- Kunden profitieren von besser geschützten Anlagen, günstigeren Versicherungsprämien und mehr Sicherheit. KI-basierte Prozesssteuerung in der Papierherstellung Der zweite Fall zeigt die Möglichkeiten in der Papierindustrie. Ein zentraler Schritt in der Papierherstellung ist das Kalandrieren, 40 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2021 www.industrielle-automation.net

01 Eine KI-basierte Überwachungslösung hilft, Ablagerungen auf Kalanderwalzen und Schäden am Papierverarbeitungssystem zu vermeiden bei dem die Papierbahnen zum Glätten harte Druckwalzen durchlaufen. Zwischen den Walzen kann sich jedoch ein Überschuss an Feuchtigkeit entwickeln, sodass der Walzenbezug Schaden nimmt und die Anlage ausfällt. Bei einem Papierhersteller in Nordamerika kam es jedes Jahr im Schnitt zu 30 Vorfällen durch Feuchtigkeit, die jeweils einen Verlust von 100 000 USD verursachten. Um Abhilfe zu schaffen, wandte sich der Hersteller an Eigen, einen Anbieter KI-basierter Bildgebungslösungen. Eigen stellte eine Plattform mit Flir- Automatisierungskameras, ein Edge-Computing-Gerät und Analysesoftware bereit. Die Flir-Kameras überwachen die Papierbahnen lückenlos, bevor sie in den Kalander eintreten, und lösen bei Erkennung kalter Streifen einen Entladealarm aus, damit der Walzensatz für die Reinigung der Walzenbezüge geöffnet wird. Schätzungen von Eigen zufolge wird die Automatisierungslösung 300 Entladevorgänge auslösen und zu Einsparungen von 1,2 Mio. USD beitragen. 02 Die intelligenten Sensorkameras der A400/A700-Reihe eignen sich als Automatisierungslösung in komplexen Überwachungsanwendungen Einsatz in der Abfallverwertung Das dritte Beispiel beschäftigt sich mit dem Bereich der Abfallaufbereitung. Ecologica Tredi mit Sitz im norditalienischen Legnago betreibt eine 11 000 m² große Verwertungsund Aufbereitungsanlage für Sonder-, Gefahren- und Nichtgefahrenabfälle. Sollte sich Material entzünden und einen Anlagenbrand verursachen, würden dabei nicht nur Schadstoffe in die Umwelt freigesetzt, sondern auch die Anlage beschädigt. Um den Arbeitsschutz zu verbessern und die geltenden Vorschriften zu erfüllen, ging Ecologica Tredi eine Partnerschaft mit Thermostick Elettrotecnica ein, ein auf moderne Brandmeldesysteme spezialisiertes Unternehmen. Thermostick Elettrotecnica stellte ein umfassendes Überwachungs-, Kontroll- und Alarmsystem auf Basis von Flir-Automatisierungskameras bereit. Die Kameras überwachen die Arbeits- und Lagerbereiche und können bei definierten Alarmereignissen Sprinkler oder Schaumkanonen aktivieren. Daneben stellte Thermostick Elettrotecnica eine Flir AX8-Kamera bereit, die das aus dem Schredder laufende Material auf dem Förderband überwacht. Werden abnormal hohe Temperaturen erkannt, hält das Band an. Nach dem Anlagen-Audit erklärte das Innenministerium Ecologica Tredi zu einer der Einrichtungen mit dem besten Brandschutz. Dies sind nur einige Beispiele, die zeigen, wie sich Automatisierungslösungen wie die Flir A400/A700-Smart-Sensor-Wärmebildkameras nutzen lassen, um ungeplante Ausfälle, Fertigungsstraßenstillstand, Brände und andere „Überraschungen“ zu verhindern, die erhebliche Störungen und finanzielle Verluste nach sich ziehen. Eine Kamera mit Intelligenz Das besondere der Flir A400/A700 sind Funktionen, die der Kamera Intelligenz verleihen. Somit umfasst die Sensorkonfiguration gleich mehrere Messwerkzeuge und Alarme und bietet gleichzeitig die Möglichkeit zur sofortigen Berechnung, wobei die Analyse noch in der Kamera durchgeführt wird, damit unmittelbar Ergebnisse vorliegen. Dank der großen Auswahl an Objektiven, motorgetriebener Fokus-Steuerung und Konnektivität bieten die Kameras der A400/ A500/A700-Reihe eine beispiellose Leistung und Flexibilität. Durch die einfache Konfiguration kann dieses Überwachungssystem genau auf die jeweiligen Qualitäts-, Produktivitäts-, Wartungs- und Sicherheitsanforderungen der Anwendung angepasst werden. Bilder: Aufmacher warut – stock.adobe.com, sonstige Flir www.flir.de/automation AUTOMATION READY! Neue kompakte GigE Vision Kamera mvBlueCOUGAR-X IP67C A brand of Balluff • nIP67, schock- und vibrationsfest • nintegrierte Smart-Features für reduzierten Soft- und Hardwareeinsatz • nvielseitige Sensorvarianten bis 20,5 MPixel • njetzt auch mit Pregius S Sensoren We Change Your Vision. www.matrix-vision.de

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