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Kühlgeräte-Diagnose als Use Case für Industrie 4.0

01  Mit der Einführung der „Blue e+“-Kühlgeräte stellte der Hersteller Rittal die Wirtschaftlichkeit in den Fokus

01  Mit der Einführung der „Blue e+“-Kühlgeräte stellte der Hersteller Rittal die Wirtschaftlichkeit in den Fokus

02  Dr. Thomas Steffen ist Geschäftsführer Forschung und Entwicklung bei Rittal

02  Dr. Thomas Steffen ist Geschäftsführer Forschung und Entwicklung bei Rittal

03  Mit „RiDiag“ hat der Anwender die wichtigen Funktionen seines Kühlgeräts im ­Überblick, zum Beispiel aktuelle Innen- und Außentemperaturen oder maximale bzw. ­minimale Verdampfungstemperaturen

03  Mit „RiDiag“ hat der Anwender die wichtigen Funktionen seines Kühlgeräts im ­Überblick, zum Beispiel aktuelle Innen- und Außentemperaturen oder maximale bzw. ­minimale Verdampfungstemperaturen

04  Das Daten-Cockpit enthält neben dem Kältekreislauf auch die Darstellung des ­Elek­troplans. Im Falle einer Systemmeldung wird direkt angezeigt, welche Komponente die Meldung erzeugt

04  Das Daten-Cockpit enthält neben dem Kältekreislauf auch die Darstellung des ­Elek­troplans. Im Falle einer Systemmeldung wird direkt angezeigt, welche Komponente die Meldung erzeugt

Die Einsparpotenziale bei Kühlgeräten sind in Bezug auf die Betriebskosten erheblich. Die Version 3 der Software „RiDiag“ ermöglicht eine noch bessere Unterstützung bei Wartung und Service sowie eine umfangreiche Diagnose der Betriebsdaten. Die etz-Redaktion sprach mit Dr. Thomas Steffen, Geschäftsführer Forschung und Entwicklung bei Rittal, über diese Lösung und die zukünftige Weiterentwicklung.

Mit der Einführung der „Blue e+“-Kühlgeräte stellte der Hersteller Rittal die Wirtschaftlichkeit in den Fokus (Bild 1). Vor allem der Energiebedarf dieser Geräte wurde signifikant gesenkt. Die Energieeinsparungen betragen durchschnittlich bis zu 75 %. „Der zweite Schritt zur nachhaltigen Optimierung der Kühlung wird mit der Einführung unserer Diagnose-Software ‚RiDiag‘ vollzogen“, betont Geschäftsführer Dr. T. Steffen (Bild 2).

Wartung unterstützt, Betrieb optimiert
Mit dem Update auf Version 3 wurde die Software zur Diagnose und Parametrierung von Kühlgeräten komplett überarbeitet und weiterentwickelt. Die Diagnose-Software eignet sich für alle neuen „Blue e+“-Kühlgeräte sowie Kühlgeräte der „Blue e“-Baureihe. Demnächst lassen sich auch die Toptherm Chiller mit „RiDiag“ parametrieren. „Anwender, wie Planer, Service-Techniker, Instandhalter oder Energiemanager, profitieren von den zahlreichen neuen Funktionen sowohl beim Bedienen der Kühlgeräte als auch bei der Langzeiterfassung der Daten über zwei Jahre“, fügt Dr. T. Steffen an. Die neue Version der unter Windows laufenden Software vereinfacht den Service und gestaltet diesen effizienter. „Ziel ist es, die Betriebszeit der Kühlgeräte noch weiter zu optimieren“, setzt er fort.
Die Software kann entweder über USB oder zukünftig über Netzwerk auch drahtlos mit den Kühlgeräten kommunizieren. „Ein Kommunikationsmodul ermöglicht die Weitergabe der Kühlgeräteinformationen über OPC UA in die Cloud für das Kühlgeräte-Monitoring oder an Steuerungen zur Weiterverarbeitung“, erläutert Dr. T. Steffen.
Die Anwender werden über aufgetretene Fehlermeldungen und ­deren Häufigkeit und Zeitpunkt, die aufgetretene maximale Umgebungstemperatur, die minimale Schaltschrank-Innentemperatur sowie die Einschaltdauer und Auslastung des Kühlgeräts informiert. (Bild 3).

Cockpit für Kühlgeräte
Der Startbildschirm hält die wichtigsten Funktionen seines Kühlgeräts im Überblick. Dazu zählen Gerätename, Seriennummer, aktuelle Temperatur, Betriebsstunden, Systemmeldungen und zusätzliche Parameter. „Alle Funktionen, Darstellungen und Bedienmöglichkeiten, die das Bedienpanel am Kühlgerät zur Verfügung stellt, sind auch in der Software vorhanden“, ergänzt der Rittal-Manager. Eventuell vor­handene Updates der Firmware lassen sich direkt über die Diagnose-Software laden und auf dem Controller des Kühlgeräts installieren. Benötigt wird dafür nur ein funktionierender Internetzugang.
Die Software „RiDiag“ zeigt nicht nur sämtliche Status- und Fehlermeldungen des Kühlgerätes an, sondern bietet dem Nutzer gleichzeitig umfangreiche Hilfe. Bewegt der Nutzer die Maus über eine Fehlermeldung, blendet die Software sofort einen Hilfetext ein, der erklärt, wie der Fehler zu beheben ist. Auch eine Service-Anfrage beim Rittal-Service kann direkt gestellt werden. Über ein Webformular schickt die Software die Diagnosedaten direkt an den Rittal-Service. Wenn der Nutzer den Standort des Kühlgeräts in der Konfiguration angegeben hat, funktioniert dies weltweit – die Software leitet die Anfrage an die passende Service-Niederlassung weiter. Je nach aufgetretenem Fehler kann der Servicetechniker sofort die notwendigen Ersatzteile mitbringen.
Neu in der Version 3 ist das Daten-Cockpit. Hier kann der Anwender alle Daten visualisieren und auswerten. ­Neben den Temperaturen lassen sich auch Eingangsspannungen und Ströme an den Motoren darstellen. Besonders wichtig für einen energieeffizienten Betrieb ist die Darstellung des EER (Energy ­Efficiency Ratio). Damit erkennt der Anwender, mit welcher Energieeffizienz das Kühlgerät bei welchen Umgebungsbedingungen und bei welchen Einstellungen arbeitet [1]. Im Daten-Cockpit werden die Messwerte aller Sensoren im Kühlgerät dargestellt. Neben dem detaillierten kältetechnischen Regelschema ist auch eine Darstellung des Elektroplans enthalten (Bild 4). Im Falle eines Fehlers zeigt die Software direkt an, welche Komponente defekt ist. „Die Software inklusive des Service-Angebots beinhaltet ein Rund-um-Sorglos-Paket für unsere Kunden“, so der Rittal-Geschäftsführer.

Ausblick
„Die offene Plattform unterliegt einer ständigen Weiterentwicklung“, weiß Dr. T. Steffen. So wird die ­Filterverschmutzung angezeigt werden. Die gewonnenen Daten werden für weitere Analysen genutzt. „Frühschädigungen lassen sich einfach detektieren“, schließt er ab. Die Informationen der Diagnose-Software lassen sich in Prozessleit- oder Energiemanagement-systemen weiterverwenden.
Kühlgeräte werden mit der Diagnose-Software ein fester Bestandteil von Industrie-4.0-Konzepten. Die Diagnose-Software verbessert den Service und optimiert den Betrieb, was zu weiteren erheblichen Einsparungen führen wird. (hz)

Literatur
[1] Lotz, S.; Koch, H.-R.: Berechnungstool für die energieeffiziente Schaltschrankkühlung. etz elektrotechnik & automation 137 (2016) H. S5, S. 92 – 95