Forscher am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS haben ein draht- und batterieloses RFID-Sensorsystem entwickelt, das die Temperatur in Schaltanlagen überwachen kann. Denn unentdeckte Überlastungen und fehlerhafte Installationen können zu Überhitzungen oder sogar zu Bränden führen. Dies kann wiederum zum Ausfall von Anlagen führen und die gesamte Produktion stilllegen. Solche Ereignisse kündigen sich im Vorfeld oft durch eine Erwärmung der Schraubverbindungen an den Stromschienen an. Bisher war die permanente Temperaturüberwachung in Schaltanlagen allerdings schwierig:
„Kabel oder Batterien sind aufgrund der hohen Spannung bisher nicht direkt auf den Stromschienen 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. „Wir messen die Temperatur direkt an der Schraubverbindung der Stromschienen. 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.“
Integration in bestehende Produktionsumgebungen
Mit intelligenten Softwarelösungen ist auch die Integration in bestehende Produktionsumgebungen sowie die Anbindung an vorhandene Leitsysteme einfach zu realisieren. Andreas Weder erläutert: „Für die erfolgreiche Systemintegration von drahtlosen RFID-Sensorsystemen ist oft umfängliches Know-how vom 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-Sensorkomponenten um und ermöglicht damit eine herstellerunabhängige, standardkonforme Kommunikation für die industrielle Automatisierung. So lassen sich beliebige Lesegeräte, Identifikations- und Sensortransponder in den verschiedenen Frequenzbereichen (LF, HF, UHF und NFC) sowie von verschiedenen Herstellern einheitlich ansprechen.“ ik
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