Forscher am Fraunhofer IPMS haben ein draht- und batterieloses RFID-Sensor-System entwickelt, das die Temperatur in Schaltanlagen überwachen kann. Auf der Konferenz und Ausstellung RFID & Wireless IoT tomorrow vom 29.-30. Oktober 2019 in Darmstadt zeigen die Experten ihr Komplettangebot.
Schaltanlagen sind das Herz jeder Industrieanlage: sie versorgen den gesamten Betrieb mit Elektrizität. Eine kontinuierliche Überwachung der Temperatur in den Anlagen ist daher wichtig. Unentdeckte Überlastungen und fehlerhafte Installationen können zu Überhitzungen und sogar zu Bränden führen. Das kann zum Ausfall von Anlagen führen und die gesamte Produktion stilllegen. Solche Ereignisse kündigen sich im Vorfeld oft durch Erwärmung der Schraubverbindungen an den Stromschienen an.
Bisher war die permanente Temperaturüberwachung in Schaltanlagen allerdings schwierig:
„Kabel oder Batterien sind direkt auf den Stromschienen aufgrund der hohen Spannung bisher nicht integrierbar. Üblicherweise wird die Temperatur daher mit Infrarotkameras gemessen. Dazu muss die Anlage häufig abgeschaltet werden, eine kontinuierliche Messung ist so nicht möglich. Drahtlose Systeme mit RFID-Sensoren eignen sich dafür besser“, erklärt Dr. Andreas Weder, Entwicklungsleiter am Fraunhofer IPMS. „Hier wird die aus der RFID-Technologie bekannte drahtlose Daten- und Energieübertragungstechnik von Lesegerät zu Sensor ausgenutzt. Das Lesegerät speist den Sensor mit Energie, um die Messung durchzuführen und anschließend die Messwerte zu übertragen.“ Ein direktes Aufbringen der Sensorik auf die Stromschienen ist in Schaltanlagen aufgrund der hohen Spannung nicht möglich. Das Fraunhofer IPMS nutzt daher ein neues Verfahren „Wir messen die Temperatur direkt an der Schraubverbindung der Stromschienen,“ erläutert Weder. „Auf diese Weise kann kontinuierlich und störungsfrei gemessen werden.“
Mit intelligenten Softwarelösungen ist auch die Integration in bestehende Produktionsumgebungen und die Anbindung an vorhandene Leitsysteme einfach zu realisieren. Andreas Weder erläutert: „Für die erfolgreiche Systemintegration von drahtlosen RFID-Sensor-Systemen ist oft umfängliches Know-How von ASIC- und Antennendesign über die Sensortag-Entwicklung bis hin zur Sensor-, System- und Cloud-Integration notwendig. Eine Middleware, der sogenannte RFID-OPC-UA-AutoID-Server (ROAD-Server), setzt die OPC-UA AutoID-Companion-Spezifikation entsprechend für RFID-Sensor-Komponenten um und ermöglicht damit eine herstellerunabhängige, standardkonforme Kommunikation für die industrielle Automatisierung. So lassen sich beliebige Lesegeräte, Identifikations- und Sensor-Transponder in den verschiedenen Frequenzbereichen (LF, HF, UHF und NFC) und von verschiedenen Herstellern einheitlich ansprechen.“
Wer sich für die RFID-Sensor-Module des Fraunhofer IPMS interessiert, kann sich auf der Konferenz und Ausstellung für RFID-Technologie RFID & Wireless IoT tomorrow vom 29.-30. Oktober 2019 in Darmstadt ein Bild machen. Die Entwickler des Fraunhofer IPMS präsentieren mit unterschiedlichen Sensoren bestückte Mustersysteme und beraten bei der Implementierung von RFID-Sensor-Systemen. Zu finden ist die Ausstellung des Fraunhofer IPMS am Stand 39. Monika Beck vom Fraunhofer IPMS wird am 30.10.2019 um 15:50 Uhr einen Vortrag zum Thema halten.
Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme