Die Digitalisierung verfahrenstechnischer Anlagen spielt heutzutage eine immer wichtigere Rolle in der Industrie. Indem Sensoren und IoT-Geräte in Anlagen integriert werden, können Daten in Echtzeit erfasst und analysiert werden. Dies ermöglicht eine präzisere Steuerung und Überwachung der Anlagenleistung, eine frühzeitige Erkennung von Störungen und die Optimierung von Prozessen. Studierende des Studiengangs ‚Klimaschutz, Umwelt- und Sicherheitsingenieurwesen‘ der TH Gießen wollten sich dem Thema nähern und sich mit industriellen Standards auseinandersetzen. Sie wendeten sich an Jumo, um im Praktikum erfasste Daten in die Cloud speichern zu können. Denn diese können von überall und von verschiedenen Geräten aus abgerufen werden, solange eine Internetverbindung besteht. Der Vorteil: Eine einfache gemeinsame Datennutzung.
Standortunabhängiger Zugriff
Die Jumo Cloud basiert auf dem SaaS-Modell. Als IoT-Plattform mit vordefinierter Benutzeroberfläche zur Prozessvisualisierung, Datenerfassung, -auswertung sowie -archivierung ermöglicht sie den standortunabhängigen Zugriff auf Messdaten über gängige Webbrowser. Zu den Eigenschaften gehören hohe Sicherheit und Visualisierungs-, Alarm- und Planungsfunktionen. Anwender können mehrere verteilte Anlagen, Prozesse oder Standorte in einem Dashboard überwachen und so die Prozesssicherheit erhöhen.
Weil Jumo die Datenspeicherung mit einer redundanten und zertifizierten Infrastruktur übernimmt, ergibt sich für Anwender auch eine Zeitersparnis. Durch Report- und Exportfunktionen kann der Aufwand für nachweispflichtige Datenerfassungen deutlich reduziert werden. Durch die ausschließliche Zusammenarbeit mit europäischen Rechenzentren werden alle DSGVO-Standards erfüllt. Die Möglichkeiten für den Anwender reichen von einfachen Alarmmeldungen über Condition Monitoring bis hin zu kompletten Anlagensteuerungen. Die Cloud ist dabei auf die neue Hard- und Softwareplattform Jumo Jupiter zugeschnitten, die das Kernstück des ebenfalls neuen Automatisierungssystems Jumo VariTron ist.
Plattform für die Digitalisierung
Parallel zur Cloud-Lösung wurde das Tool SmartWare Scada entwickelt. Die Softwarelösung auf Cloud-Basis ist in der Automatisierungspyramide auf der Leitebene angesiedelt. Sie ermöglicht komfortablen Zugriff auf Messdaten über gängige Webbrowser und bietet Funktionen zur Prozessvisualisierung sowie zur Auswertung und Archivierung der erfassten Daten. Die Visualisierung erfolgt mit Hilfe eines Editors mit integriertem Animations- und Test-Tool sowie vektorbasierten, selbstskalierenden Prozessbildern. Es handelt sich dabei somit um eine hochskalierbare und performante Digitalisierungs-Plattform, die Herstellungs- und Arbeitsprozesse mit effizienten Visualisierungs-, Alarm- und Planungsfunktionen unterstützt. Mittels einer modernen Web-Oberfläche ist ein Client-Zugriff ohne Installation möglich. Als mandantenfähiges System verfügt sie darüber hinaus über individuell einstellbare Nutzerrechte. Die Sicherheit ist durch eine durchgängige Verschlüsselung mit möglicher Zwei-Faktor-Authentifizierung nach aktuellem Stand der Technik gewährleistet. Bei den Kosten kann der Anwender bei der Jumo Cloud zwischen einer Flatrate und einem Pay-per-Use-Modell entscheiden. Der Cloud-Speicher kann hierbei flexibel an die jeweiligen Kundenanforderungen erweitert und angepasst werden. Bei der Scada-Software sind variable und kundenindividuelle Preisgestaltungen möglich.
Digitalisierte Laborkläranlage
Als verfahrenstechnische Anlage wurde an der Hochschule eine Laborkläranlage ausgewählt, die im abwassertechnischen Praktikum selbstständig von Studierenden betrieben wird. Die Anlage wurde mit dem Jumo Aquis touch S ausgerüstet, einem modularen Mehrkanalmessgerät für die Flüssigkeitsanalyse mit integriertem Regler. Erfasst werden der pH-Wert, das Redoxpotential und der Sauerstoffgehalt mittels LDO-Sensor sowie die Schaltzyklen der Pumpen. Die Cloudanbindung mit dem VariTron-300-Automatisierungssystem ermöglicht es, die Daten ortsunabhängig auszulesen und zu bearbeiten. Das bisherige händische Aufschreiben oder die Weitergabe von USB-Sticks entfallen. Gleichzeitig erfahren die Studenten mehr über die Erfassung und Bereitstellung von Daten in einer Cloud, wie es bereits in der Industrie üblich ist. In Zukunft sollen Forschungsprojekte an der Laborkläranlage durchgeführt werden.n
