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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2022

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2022

SPECIAL SENSOR + TEST

SPECIAL SENSOR + TEST DEZENTRALE DATENERFASSUNG – DAMIT´S IM PUMPWERK RUND LÄUFT AUS DER FERNE ALLES IM BLICK Die dezentrale Erfassung und autarke Überwachung von verteilten Messstellen inklusive Vernetzungsmöglichkeit wird ein immer wichtigerer Bestandteil, um den Zustand von Anlagen und Maschinen auch aus der Ferne stets im Blick halten zu können. Diese Aufgabenstellung hatten nun auch die Stadtentwässerungsbetriebe Ennepetal. Für das Monitoring der Pumpwerke setzen sie auf ein Messdatenerfassungskonzept von Delphin Technology, das sie fit für die Zukunft macht. Die Stadtentwässerungsbetriebe Ennepetal betreiben 18 Pumpwerke, die über das gesamte Stadtgebiet verteilt sind. An den jeweiligen Stationen werden die Füllstände der Pumpensümpfe sowie die Betriebszustände der Pumpen überwacht. Jeweils zwei Pumpen werden über eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) im Wechselbetrieb angesteuert, um die Zu- und Abflüsse im Gesamtsystem optimal regulieren zu können. Dies dient der Betriebssicherheit der Abwasserkanalsysteme und muss rund um die Uhr überwacht werden, um bei Störungen durch beispielsweise Verstopfungen oder Problemen an den Pumpen schnellstmöglich reagieren zu können. Bisher wurden die relevanten Daten via 3G-Mobilfunknetz an die Servicetechniker übertragen. Aufgrund der geplanten Abschaltung von 3G und dem Update auf LTE (4G) wurde die Messdatenerfassung mithilfe der kompakten Loggito-Logger der Delphin Technology AG auf einen zukunftsfähigen Stand umgerüstet. MESSDATENERFASSUNG DEZENTRAL AM JEWEILIGEN PUMPWERK Um eine autarke Messdatenerfassung zu gewährleisten, wurde zunächst in jedem der 18 Pumpwerke ein Loggito-Logger verbaut. Mithilfe der hochpräzisen und universell nutzbaren Sensoreingänge konnten die erforderlichen Sensoren für Füllstände, Stromaufnahme sowie für Betriebsdaten und Störmeldungen problemlos angeschlossen werden. Die erfassten Prozessdaten liefern in Kombination mit den internen Überwachungs- und Rechenkanälen sowie den Betriebsstundenzählern nicht nur eine Aussage über den aktuellen Zustand der Pumpwerke, sondern auch über den voraussichtlichen Zeitpunkt für eine Instandsetzung. Somit wird das Predictive Maintenance der Pumpwerke ermöglicht. Die Pumpen können optimal und vorausschauend gewartet werden und Ausfallzeiten lassen sich vorbeugen. Sämtli- 44 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2022/03 www.industrielle-automation.net

SPECIAL SENSOR + TEST 01 Die über das ganze Stadtgebiet verteilten Pumpstationen kommunizieren per LTE mit dem zentralen Rechenzentrum che Signale werden bereits im Loggito-Logger vorverarbeitet, überwacht und gespeichert, bevor sie dann an den zentralen Datenserver weitergeleitet werden. INTERNER DATENSPEICHER SORGT FÜR MEHR SICHERHEIT Die PC-unabhängige Arbeitsweise des Loggito-Loggers mit seinem internen Datenspeicher gewährleistet auch im Hinblick auf die Datenfernübertragung eine hohe Datensicherheit. Falls es zu einem temporären Ausfall der Mobilfunkverbindung oder einer Störung beim zentralen Server kommen sollte, können sämtliche erfassten Daten im internen Datenspeicher abgelegt werden. Sobald das Mobilfunknetz und der Server wieder verfügbar sind, wird die Datenfernübertragung an den Server vollautomatisch und ohne Eingriff durch den Anwender fortgesetzt. Es gehen somit keine Daten verloren und die Messdatenbank auf dem Server wird lückenlos gefüllt. Durch die autarke Vorverarbeitung, Überwachung und Analyse aller Signale mit den Loggito-Loggern am jeweiligen Pumpwerk ist ein unabhängiges Monitoring inklusive automatischer Abschaltungsfunktionen realisierbar. Auch wenn zeitweise keine Funkverbindung zum jeweiligen Pumpwerk bestehen sollte, sind solche Funktionen aufgrund der autarken Arbeitsweise jederzeit gewährleistet. Wird beispielsweise der Grenzwert für die Lagertemperatur oder die Leistungsaufnahme einer Pumpe überschritten, kann mithilfe der Digital-Ausgänge vom Logger eine Abschaltung der Anlage erfolgen. SÄMTLICHE DATEN WERDEN ZENTRAL GESPEICHERT, ÜBERWACHT UND ANALYSIERT Vor Ort an den Pumpwerken wurden neben den Loggito-Loggern auch LTE-Router mit leistungsstarken Antennen verbaut, um die dezentral erfassten Messdaten via LTE an den zentralen Server zu senden. Die Router sind mit einem automatischen Neustart versehen, die bei einem Fehler des Verbindungsaufbaus bzw. der Erreichbarkeit des VPN-Gateways die Verbindung wieder herstellen und die Datenfernübertragung sicherstellen. Auf dem Server sind das Delphin Data Center (DDC) sowie der ProfiSignal-20-Server installiert und übernehmen das zentrale Messdatenmanagement sowie die Benutzerverwaltung. Sämtliche erfassten Daten aus den 18 Pumpstationen werden auf dem Server miteinander vernetzt, zentral gespeichert, überwacht und analysiert. Die Messdaten werden valide und rückführbar archiviert und sind mit einem sekundenschnellen Zugriff, egal ob im Netz, per PC oder mobil DURCH DAS MONITORINGSYSTEM HABEN WIR ALLES STETS IM BLICK UND KÖNNEN AUCH AUS DER FERNE SCHNELL REAGIEREN per Smartphone oder Tablet jederzeit abrufbar. Alle Pumpwerke lassen sich zentral miteinander vernetzen. Hierdurch wird auch ein Vergleich und eine tiefergehende Analyse der einzelnen Pumpwerke ermöglicht. Die Übertragung der Messdaten an Endgeräte der Stadt Ennepetal wird innerhalb eines abgesicherten Netzwerkes über VPN-Tunnel realisiert. Auch die Verbindung zu den einzelnen Loggern sowie der Status jeder Messstelle werden zentral überwacht und es erfolgt eine automatische E-Mail-Alarmierung. Da der DataService auf dem Server als Windows-Dienst läuft, ist dieser unabhängig von einer Benutzeranmeldung im Betriebssystem und die Alarmierungsfunktion via E-Mail ist jederzeit gegeben. Die Mitarbeiter können via OpenVPN-Client auf das DataCenter zugreifen. Die Smartphones und Tablets können ebenfalls per www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2022/03 45

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