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Sensoren wirtschaftlich via Mobilfunk überwachen : Ausgabe 13/2016, 17.08.2016

Fernwartung bietet grosses Sparpotenzial

Gemäss einer VDMA-Studie liegen die durchschnittlichen Arbeitskosten im Schweizer Maschinenbau bei etwa 60 Franken pro Stunde. Reduziert eine kleine Firma die Reisezeit ihrer drei Servicetechniker um zwei Stunden pro Woche, lassen sich pro Jahr über 15 000 Franken einsparen. Dieses Beispiel zeigt, wie kleine Betriebe durch den Einsatz günstiger Fernwartungssysteme wie TC Mobile I/O sparen können.

Bilder: Phoenix Contact

Im Jahr 2015 gab es in der Schweiz laut Statista knapp 12 Mio. Mobilfunkanschlüsse. Das ergibt im Durchschnitt 1,5 Anschlüsse pro Einwohner. Der klassische Handy-Markt ist somit gesättigt. Um weitere Marktanteile zu gewinnen, braucht es neue Produkte, bessere Netzabdeckung und tiefere Kosten. Von dieser Situation profitieren nicht nur die klassischen Kunden – Privatpersonen –, sondern auch industrielle Nutzer. Sie erhalten ebenfalls eine immer bessere Netzinfrastruktur zu stetig sinkenden Kosten. Im Industriebereich bevorzugten die Anwender lange Zeit das Festnetz zur Datenübertragung. Die Weiterleitung von Informationen via Mobilfunk stellte hier die Ausnahme dar, wobei die unzureichende Netzabdeckung und die hohen Kosten als Argumente vorgebracht wurden.

Keine monatlichen Fixkosten dank Mobilfunk

Heute hat sich die Situation komplett verändert. Insbesondere wenn lediglich wenige Daten ausgetauscht werden sollen, erweist sich die Mobilfunkkommunikation meist günstiger als ein Festnetzanschluss. Der Anwender bezahlt in der Regel nur die übertragenen Daten. Monatliche Fixkosten des Festnetzanschlusses, die zwischen 25 und 90 Franken pro Anschluss liegen, entfallen. Bei sechs dezentralen Anlagen, die an die Leitzentrale anzubinden sind, und monatlichen Fixkosten von 30 Franken, lassen sich so rund 2000 Franken pro Jahr einsparen.

In der Industrie besteht häufig der Wunsch, einzelne entfernt installierte Sensoren – beispielsweise Temperatur-, Füllstands-, Druck- oder Lichtsensoren – möglichst preiswert zu überwachen. Des Weiteren sollen einfache Schaltvorgänge aus der Ferne ausgelöst werden, um die Anfahrtszeit des Personals zu vermeiden. Bei der Betrachtung der jeweiligen Applikationen ist zu erkennen, dass meist wenige Daten ausgetauscht werden müssen. Im Vergleich zum Festnetzanschluss bietet sich die Mobilfunkkommunikation deshalb als interessante, weil günstige Variante zur Fernübertragung von Daten im industriellen Infrastrukturbereich an.

Einfache Bedienung ist Basis für Erfolg einer Technik

Stark vereinfacht ist festzustellen, dass sich Technologien über drei Stufen entwickeln: von «simpel» über «kompliziert» zu «intuitiv». Der Durchbruch einer Technologie erfolgt normalerweise dann, wenn selbst der Laie das entsprechende Produkt einfach bedienen kann, ohne umfangreiche Anleitungen lesen zu müssen. Dieser Trend ist auch im industriellen Umfeld ersichtlich. Die jeweiligen Geräte müssen somit zwingend einfacher in der Bedienung werden. Auch Phoenix Contact berücksichtigt diese Rahmenbedingungen bei der Entwicklung neuer Komponenten und Systeme. Das gilt ebenfalls für die Produkt­familie TC Mobile I/O, mit der sich einzelne entfernt montierte Sensoren einfach und günstig überwachen lassen.

Strom- und Spannungswerte einfach überprüfen

So stellt die Produktfamilie TC Mobile I/O in der Variante X200 vier digitale und zwei analoge Eingänge sowie vier Relaisausgänge zur Verfügung, sodass das Gerät flexibel einsetzbar ist. Die analogen Eingänge lassen sich zur Überprüfung von 20-mA-Strompegeln und von analogen Spannungen bis 60 V verwenden. Die Spannungsüberwachung erweist sich speziell bei der Kontrolle der Batteriespannungen als nutzbringend. TC Mobile I/O X200 erlaubt dabei die Überprüfung von zwei analogen Strom- bzw. Spannungswerten oder eines Strom- und eines Spannungswerts.

Werden die Referenzwerte über- oder unterschritten, alarmieren die Geräte den Bereitschaftsdienst per SMS oder E-Mail. Im Vergleich zur IP-Kommunikation erscheint die SMS-Funktion ein wenig altmodisch. Sie hat allerdings den Vorteil, dass sie selbst in Regionen funktioniert, in denen eine schnelle Mobilfunkverbindung via Internet oft nicht möglich ist. Neben dem SMS-Versand unterstützt TC Mobile I/O den modernen Datenaustausch per E-Mail. Eine SMS auf das Mobiltelefon des Servicemitarbeiters und gleichzeitig eine ­E-Mail an die Zentrale, um den Alarm zu dokumentieren. Werden Maschinen und Anlagen überwacht, will man diese Abläufe oft aus der Ferne schalten und die Applikation beispielsweise neu starten. In vielen Fällen lässt sich so die Anfahrt zu einer Aussenstation dank der Remoteschaltung ganz vermeiden.

Benachrichtigungs-SMS bei Stromausfall

Die Versorgungsspannung der Produktfamilie TC Mobile I/O beträgt bei den DC-Geräten 10 bis 60 V. Neben den typischen 24-V-Anwendungen im Schaltschrank sind die Module in zahlreichen anderen Applikationen einsetzbar. Dazu gehören beispielsweise autarke Systeme, die über eine 12-V-Autobatterie betrieben werden. Die Produktfamilie ist für die Hutschienenmontage ausgelegt. Steht jedoch keine Hutschiene zur Verfügung, lassen sich die Komponenten auch direkt an der Wand montieren. Dafür sind lediglich die Fussriegel aus dem robusten Gehäuse zu ziehen.

Darüber hinaus umfasst das Produktspektrum von TC Mobile I/O AC-Gerätevarianten mit einem Spannungsbereich von AC 93 bis 250 V. Entsprechende Applikationen finden sich insbesondere in der Gebäudeautomation. Auf der Gehäusebreite von 72 mm, was der Teilungseinheit TE 4 entspricht, sind zusätzlich zu den vier digitalen sowie zwei analogen Eingängen und den vier Relaisausgängen auch ein Pufferkondensator und das Mobilfunkmodul untergebracht. Die kompakten TC-Mobile-I/O-Geräte eignen sich deshalb ebenfalls zum Einbau in kleine Sicherungskästen. Sollte die Versorgungsspannung unerwartet abfallen, sind sämtliche Module in der Lage eine letzte SMS zu versenden, die den Bereitschaftsdienst über den Stromausfall informiert. Liegt die Versorgungsspannung dann wieder vor, wird eine weitere SMS abgesetzt. So erhält der Anwender davon Kenntnis, dass das Problem nicht mehr besteht und der Einsatz des Service-Personals entfallen kann.

Konfigurationssoftware ist nicht erforderlich

Die TC-Mobile-I/O-Geräte werden über die USB-Schnittstelle in Kombination mit einem Webbrowser konfiguriert. Auf diese Weise lassen sich mehrere Vorteile miteinander verknüpfen. Für die Erstinbetriebnahme ist beispielsweise keine zusätzliche Konfigurationssoftware erforderlich. Der Anwender greift hier einfach auf einen Standard-Browser, wie Firefox, zurück. Da er statt des Ethernet-Interface eine USB-Schnittstelle verwendet, muss für die Komponente keine IP-Adresse vergeben werden. Bei der Konfiguration wird das Gerät über die USB-Schnittstelle mit Strom versorgt, sodass es einfach am Schreibtisch eingestellt werden kann. Damit der Mitarbeiter das Modul bei der späteren Installation im Schaltschrank nicht versehentlich erneut konfiguriert oder eine falsche SIM-Karte einsteckt, lässt sich sein Deckel bei Bedarf verplomben. Die TC-Mobile-I/O-Geräte zeichnen sich ferner durch eine einfache Handhabung und vielfältige Anwendungen aus. 

Datenblatt: 13_16.51.pdf

Infoservice

Phoenix Contact AG
Zürcherstrasse 22, 8317 Tagelswangen
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infoswiss@phoenixcontact.com
www.phoenixcontact.ch 

SINDEX: Halle 3.2, Stand A04



Mit der Produktfamilie TC Mobile I/O lassen sich analoge und digitale Sensoren günstig via Mobilfunk überwachen


Die Gerätevariante X200 überwacht analoge Sensoren per Mobilfunk, wobei der Anwender via SMS oder E-Mail informiert wird


Die DC-Produktvariante von TC Mobile I/O bietet sich wegen der Spannungsversorgung zum Einbau in autarke Systeme wie Solaranlagen an