Funkkommunikation bei der Glasproduktion: Hindernisse überwinden, Kosten einsparen

Übersicht

Glasrohstoff Quarzsand  

Mit rund 60 % ist Quarzsand der Hauptbestandteil von Glas

  • Die NSG Group stellt Glasprodukte für die Automobilindustrie und das Baugewerbe her.
  • Um bei der Produktion Energie zu sparen, werden die relevanten Werte über mehr als 70 Stromzähler erfasst.
  • Auf dem weitläufigen Gelände installierte Zähler sind per Radioline-System an die Leitzentrale angekoppelt.
  • Der Einsatz des Funksystems, das auch ohne Sichtverbindung zuverlässig arbeitet, reduziert die Anbindungskosten deutlich.

Kundenprofil

Gladbecker Werk der NSG Group  

Im Gladbecker Werk der NSG Group sind etwa 520 Mitarbeiter tätig

Als international führender Glashersteller beschäftigt die japanische NSG Group weltweit 27.000 Mitarbeiter und erwirtschaftet einen Umsatz von rund 4,65 Milliarden Euro.

Im Gladbecker Werk werden an zwei Fertigungslinien im Floatglasverfahren Flachglas sowie im Offline-Beschichtungsverfahren hochwertige Wärmedämm- und Sonnenschutzgläser hergestellt.

Anwendung

Schwer zugängliche Pumpstation  

Die Zustandmeldungen der Pumpstation werden per Funk an die Leitzentrale übertragen

Damit bei der Glasproduktion Energie gespart wird, ist ein Energiemanagementsystem unerlässlich. Aus diesem Grund hat die NSG Group 2013 in Gladbeck eine entsprechende Lösung zur effizienten und transparenten Auswertung der Verbrauchsdaten eingeführt. Zwecks Aufnahme der erforderlichen Werte sind dazu über 70 neue Stromzähler verbaut worden. Einige der in den Produktionshallen montierten Modbus-basierten Geräte konnten über das vorhandene Prozessleitsystem eingebunden werden.

„Als größere Herausforderung haben sich die auf dem weitläufigen Unternehmensgelände befindlichen Zähler erwiesen“, berichtet Björn Niemann, als Leiter Technische Dienste bei der NSG Group im Werk Gladbeck tätig. Deshalb hatten Niemann und der für die Projektplanung zuständige Kollege Manuel Romberg die Idee, die Zähler per Funk zu vernetzen. „Und da wurden wir mit der nächsten Herausforderung konfrontiert“, erzählt Romberg. „Denn normalerweise benötigen Funksysteme eine Sichtverbindung, sodass sie zuverlässig funktionieren, doch das ist bei keinem der Zähler der Fall.“ Mit diesen Rahmenbedingungen wurden sie auf die Funklösung von Phoenix Contact aufmerksam und baten um technische Unterstützung.

Lösung

Radioline-Modul im Schaltkasten  

Die Energiemessgeräte sind per Zweidrahtleitung an die RS-485-Schnittstelle des Radioline-Moduls angeschlossen

Wegen der anspruchsvollen Umgebungsbedingungen reiste der Funkspezialist Stefan auf dem Graben mit entsprechendem Equipment an, um die Funkstrecke im Vorfeld zu testen. Bereits nach einer Stunde war klar, dass sämtliche Messstellen per Funk erreicht werden können. „Uns hat die schnelle und kompetente Hilfestellung begeistert“, erklärt Björn Niemann. Die Energiemessgeräte sind per Zweidrahtleitung an die RS-485-Schnittstelle der Radioline-Module angeschlossen. Das Funksystem überträgt das Modbus-Protokoll dann an die Leitzentrale. Durch die Erfassung des Energiekonsums lassen sich die Energieflüsse im Gladbecker NSG-Werk jetzt genauestens analysieren. Aufgrund des umfangreichen Energiemanagements reduziert sich der dortige Energieverbrauch, was einen positiven Beitrag zum Umweltschutz leistet.

Mit der flexibel nutzbaren Funklösung können neben seriellen Daten I/O-Signale lizenzfrei, somit ohne Folgekosten kommuniziert werden. Die auf der Grundlage der robusten Technologie Trusted Wireless 2.0 funkenden Module sind speziell für den Signalaustausch über große Entfernungen entwickelt worden. Bei freier Sicht lassen sich Distanzen von mehreren hundert Metern bis zu 20 Kilometern zwischen zwei Funkteilnehmern überbrücken. Das Gladbecker NSG-Werk verwendet die im 868-MHz-Bereich arbeitenden Radioline-Module. Außerdem stehen Gerätevarianten für das 900-MHz- und das 2,4-GHz-Frequenzband zur Verfügung. Zur Überwindung großer Entfernungen kann die Datenrate der Funkschnittstelle individuell festgelegt und so die Empfängerempfindlichkeit erhöht werden. Bei einer niedrigen Datenrate lässt sich eine wesentlich größere Reichweite überbrücken als bei einer hohen Übertragungsgeschwindigkeit. Der Anwender passt die Geräte also optimal an die jeweilige Applikation an. Trusted Wireless 2.0 überzeugt ferner durch gute Diagnosemöglichkeiten sowie die Koexistenz zu anderen im gleichen Frequenzband funkenden Systemen.

Fazit

Die im Gladbecker NSG-Werk aufgebaute Funkverbindung funktioniert seit mehr als vier Jahren stabil. Bislang hat es keinen Kommunikationsausfall gegeben. Wegen der positiven Erfahrungen mit dem Radioline-System wurde im Sommer 2016 eine schwer zugängliche Abwasser-Pumpstation ebenfalls per Funk an das Leitsystem angekoppelt. „Das Funksystem hat meine Erwartungen in puncto Stabilität und Anwendungsmöglichkeiten übertroffen“, resümiert Björn Niemann. „Aufgrund des flexiblen Einsatzes und sicheren Betriebs werden wir viele weitere schwer erreichbare Stationen in das Funknetzwerk integrieren“.

PHOENIX CONTACT AG

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