Ohne Sensoren geht es nicht

Artikel#: 00081

Datum: 2023-01-15

Autor: Radim

Warum brauchen wir Sensoren an der Maschine?

1. Zusammen mit den Aktuatoren stellen Sensoren die Bewegungsfunktionalität der Maschine sicher.

2. Sensoren messen Prozessgrössen und sind daher für die Prozesssteuerung unerlässlich.

3. Sensoren messen Daten darüber, wie es der Maschine geht. Diese Daten können verwendet werden, um Ausfallzeiten zu reduzieren, die Leistung zu verbessern, Ausfälle zu erkennen oder Ausfälle vorherzusagen.

4. Sensoren können die Arbeit der Bediener überwachen und sicherstellen, dass die Bediener keine falschen Schritte unternehmen.

5. Wir können nur die Informationen visualisieren, analysieren und verarbeiten, für die wir Quelldaten haben. Und die meisten Quelldaten stammen von Sensoren. Liegen uns die relevanten Daten vor, können wir schnell die Ursache des Problems an der Maschine einschätzen und lange Diskussionen und blinde Spekulationen vermeiden.

Eine Sensorvielfalt wurde in den letzten Jahren entwickelt. Es ist daher ratsam, die Auswahl eines geeigneten Sensors mit einem Lieferanten abzustimmen.

Einige mögliche Anforderungen für die Sensorauswahl werden im Artikel zum Hardwarekonzept erwähnt. Und was gibt es sonst noch zu beachten?

Je nachdem, wofür die Daten des Sensors verwendet werden, müssen wir einen Sensor mit dem geeigneten Messbereich und der entsprechenden Genauigkeit auswählen.

Die Genauigkeit der Messdaten darf nicht durch unsachgemässen Anschluss, Verarbeitung und Speicherung entwertet werden. Achte darauf, wo der Engpass ist oder sein kann. Z.B. langsame Datenübertragung, eingeschränkter Durchsatz, Interferenz, unzureichende Auflösung des Analog-Digital-Wandlers, langsame Datenverarbeitung, langsamer oder nicht verfügbarer Speicherzugriff, zu wenig Speicherplatz, ...

Für die Datenanalyse ist es in der Regel notwendig, die Kurven mehrerer Signale zu vergleichen. Es kann auch notwendig sein, einen Hinweis darauf zu haben, in welchem ​​Zustand und in welcher Position sich die Maschine befindet. Daher ist es wichtig, historische Daten von den meisten Sensoren zu speichern, damit wir sie für Analysen zur Verfügung haben.

Überwache mit dem Sensor den Zustand oder die Menge, die euch tatsächlich interessiert. (Zum Beispiel, wenn ein Sensor nur den Zustand überwacht, dass das Ventil geöffnet ist, können wir nicht mit 100%iger Sicherheit sagen, wann das Ventil geschlossen ist. Oder wenn uns der Druck interessiert, dann sollten wir ihn messen und nicht versuchen, ihn aus der gemessenen Temperatur abzuleiten.)

Um anhand des gemessenen Signals den sich verschlechternden Zustand der Maschine erkennen zu können, ist es notwendig, dieses mit dem an einer optimal funktionierenden Maschine gemessenen Signal vergleichen zu können. Halte daher Referenzdaten bereit, um Abweichungen zu erkennen..

Was können die Folgen sein, wenn der Sensor nicht mehr funktioniert oder falsche Daten liefert? Brauchen wir redundante Sensoren?

Wähle solche Sensoren, die den Zustand und die Position der Maschine nach dem Einschalten der Maschine oder nach einem Stromausfall genau (absolut) bestimmen können.

Die Entwicklung von Sensoren hat in den letzten Jahren grosse Fortschritte gemacht. Sensoren sind auch billiger geworden. Es macht also Sinn, über die Modernisierung nachzudenken und "alte" Maschinen mit neuen Sensormöglichkeiten effizienter zu machen.

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Kommentar#: 00001

Datum: 2023-01-15

Benutzer: Radim

"Menschlicher Fehler trägt zu den meisten Unfällen in Umgebungen mit hohem Risiko bei."
Übersetzt von:
- Technical Article - Design Considerations for Effective Human Machine Interface Systems.
- https://eao.com/downloads/

Kommentar#: 00002

Datum: 2023-01-15

Benutzer: Radim

Es ist immer besser, einen Sensor zu haben, der überprüft, ob die gewünschte Position oder der gewünschte Zustand erreicht wurde, anstatt nur darauf zu warten, dass ein Timer abläuft. Im realen Betrieb können viele unvorhersehbare Faktoren verhindern, dass die gewünschte Position erreicht wird. Und das Maschinenprogramm würde somit fälschlicherweise davon ausgehen, dass die Position oder der Zustand der Maschine erreicht ist, wenn der Timer abläuft.

Besser ist es, die Position bzw. den Zustand der Maschine mit Hilfe eines Sensors zu überwachen und beim Wechsel in diese Position bzw. diesen Zustand den Ablauf der maximal erforderlichen Zeit zu überwachen und entsprechend zu reagieren.

Kommentar#: 00003

Datum: 2023-01-16

Benutzer: Radim

Ähnlich wie wenn wir Kurven von mehreren Sensoren sehen müssen, müssen wir auch die Historie des aktuellen Werts zusammen mit dem Sollwert sehen, um sie vergleichen und die Daten analysieren zu können. Vergessen wir deshalb nicht, auch die Historie des Sollwerts in den historischen Daten zu speichern.

Kommentar#: 00004

Datum: 2023-07-21

Benutzer: Radim

"Die wesentliche Funktion der SPS besteht darin, Daten von Sensoren oder anderen Feldgeräten zu empfangen; eine Entscheidung darüber zu treffen, was mit diesen Informationen auf der Grundlage ihrer Programmieranweisungen geschehen soll, z.B. ein Ventil basierend auf dem Flüssigkeitsstand zu öffnen oder zu schliessen oder einen Roboter anzuweisen, ein Objekt basierend auf seiner Anwesenheit in der Arbeitszelle aufzunehmen; und das richtige Signal an den Aktor zu senden (z.B. ein Ventil oder einen Robotergreifer), um die Aufgabe auszuführen."
Übersetzt von:
- David Greenfield. AutomationWorld (2023). Peer-to-Peer FAQ: Controllers.
- https://www.automationworld.com/control/article/22724233/industrial-controller-technologies

Kommentar#: 00005

Datum: 2023-09-11

Benutzer: Radim

Macht es Sinn, über Digitalisierung nachzudenken, wenn wir keinen Anwendungsfall sehen?

"Wenn Sie keinen praktischen Anwendungsfall oder klaren Nutzen für die Digitalisierung in Ihrer speziellen Situation sehen, macht es möglicherweise keinen Sinn, sie blind anzustreben. Die Digitalisierung sollte immer mit den Zielen und Bedürfnissen Ihrer Organisation übereinstimmen. Hier sind einige Überlegungen:

1. Bewerten Sie Geschäftsziele: Beginnen Sie damit, die Ziele und Herausforderungen Ihrer Organisation zu identifizieren. Die Digitalisierung sollte sich mit Ihren strategischen Zielen abstimmen, sei es die Steigerung der Effizienz, das Erreichen neuer Märkte, die Verbesserung der Kundenerfahrungen oder die Kostensenkung.

2. Kundenanforderungen: Überlegen Sie, ob Ihre Kunden oder Klienten digitale Lösungen erwarten oder davon profitieren würden. Wenn keine Nachfrage nach digitalen Dienstleistungen besteht, könnte sich die Investition in sie möglicherweise nicht rentieren.

3. Wettbewerbslandschaft: Analysieren Sie Ihre Konkurrenz. Wenn Ihre Mitbewerber digitale Technologien effektiv nutzen, um einen Wettbewerbsvorteil zu erzielen, könnte es notwendig sein, die Digitalisierung zu erkunden, um relevant zu bleiben.

4. Kosten-Nutzen-Analyse: Führen Sie eine gründliche Kosten-Nutzen-Analyse durch, um festzustellen, ob die potenziellen Vorteile der Digitalisierung die Kosten überwiegen. Wenn die Investition keinen vernünftigen Ertrag bietet, könnte sie möglicherweise nicht gerechtfertigt sein.

5. Verfügbarkeit von Ressourcen: Bewerten Sie, ob Sie über die notwendigen Ressourcen verfügen, einschließlich finanzieller Mittel, technischer Expertise und Schulung des Personals, um digitale Lösungen effektiv umzusetzen und aufrechtzuerhalten.

6. Zukünftiges Wachstum: Denken Sie über die Skalierbarkeit Ihrer Organisation nach. Auch wenn Sie derzeit keinen klaren Anwendungsfall für die Digitalisierung sehen, ist es wichtig, das zukünftige Wachstum Ihrer Organisation zu berücksichtigen und zu prüfen, ob digitale Technologien dabei eine Rolle spielen könnten.

7. Technologietrends: Bleiben Sie über Branchentrends und aufkommende Technologien informiert. Obwohl es möglicherweise keinen unmittelbaren Anwendungsfall gibt, könnten technologische Fortschritte in der Zukunft neue Möglichkeiten eröffnen.

8. Kundenfeedback: Tauschen Sie sich mit Ihren Kunden oder Stakeholdern aus, um Feedback zu ihren Bedürfnissen und Vorlieben zu erhalten. Sie könnten Einblicke geben, die potenzielle Anwendungsfälle für die Digitalisierung aufdecken.

9. Pilotprojekte: Statt einer umfassenden digitalen Transformation sollten Sie in Erwägung ziehen, mit kleineren Pilotprojekten zu beginnen, um die Möglichkeiten und Auswirkungen digitaler Lösungen in einer kontrollierten Umgebung zu testen und zu bewerten.

10. Experten konsultieren: Holen Sie sich Rat von Experten für digitale Transformation oder Experten in Ihrer Branche ein. Sie können Einblicke in potenzielle Anwendungsfälle bieten und Ihnen helfen, festzustellen, ob die Digitalisierung für Ihre Organisation angemessen ist.

In einigen Fällen kann es tatsächlich der Fall sein, dass die Digitalisierung in Ihrer Organisation zu einem gegebenen Zeitpunkt keinen Sinn ergibt. Es ist jedoch wichtig, diese Bewertung regelmäßig zu überprüfen, da sich Technologie- und Geschäftslandschaften weiterentwickeln. Was heute vielleicht nicht relevant ist, könnte in Zukunft unerlässlich sein. Letztendlich sollte die Entscheidung zur Verfolgung der Digitalisierung von einem gründlichen Verständnis der einzigartigen Bedürfnisse und Umstände Ihrer Organisation geleitet werden."

- https://chat.openai.com (Macht es Sinn, über Digitalisierung nachzudenken, wenn wir keinen Anwendungsfall sehen?)