PROZESSAUTOMATISIERUNG & DIGITALISIERUNG

 Vom Sensor bis zur Cloud 

Digitalisierung einer Laborkläranlage

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.

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JUMO GmbH & Co. KG

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Bei der Digitalisierung einer Laborkläranlage der Technische Hochschule Gießen war Jumo als System- und Lösungsanbieter beteiligt. Das Unternehmen bietet die komplette Lösung von Sensoren und Messumformern über Regler bis hin zum Automatisierungssystem variTRON 300 an und sorgt so für effiziente Prozesse.

Wie können Studierende sich dem Thema nähern und sich mit industriellen Standards auseinandersetzen? Die Verantwortlichen des Studiengangs „Klimaschutz, Umwelt- und Sicherheitsingenieurwesen“ wendeten sich an Jumo, um im Praktikum erfasste Daten in die Cloud speichern zu können. Daten in der Cloud können von überall und von verschiedenen Geräten aus abgerufen werden, solange eine Internetverbindung besteht. Dies ermöglicht eine einfache gemeinsame Nutzung von Daten mit Kollegen oder auch studentischen Gruppenmitgliedern.

Als verfahrenstechnische Anlage wurde eine Laborkläranlage ausgewählt, die im abwassertechnischen Praktikum selbstständig von Studierenden betrieben wird. Die Anlage wurde mit dem AQUIS touch S, einem modularen Mehrkanalmessgerät für die Flüssigkeitsanalyse mit integriertem Regler, von Jumo ausgerüstet. Erfasst werden der pH-Wert, das Redoxpotential und der Sauerstoffgehalt mittels LDO-Sensor sowie die Schaltzyklen der Pumpen. Die Cloudanbindung mit Hilfe des variTRON 300-Automatisierungssystems ermöglicht es nun die Daten ortsunabhängig auszulesen und zu bearbeiten. Das bisherige händische Aufschreiben oder die Weitergabe von USB-Sticks entfallen.

Gleichzeitig erfahren die Studierenden mehr über die Erfassung und Bereitstellung von Daten in einer Cloud, wie es bereits in der Industrie üblich ist. Cloud-Speicherung eliminiert die Notwendigkeit, in teure Hardware oder Infrastruktur zu investieren, um die Daten nachhaltig zu speichern. In Zukunft sollen Forschungsprojekte an der Laborkläranlage durchgeführt werden, für die genau dies ein entscheidender Faktor ist.

Automatisierung 4.0 mit Jumo Cloud und smartWARE SCADA 

Die weltweiten Datenmengen wachsen im Zuge der Digitalisierung exponentiell. Immer mehr industrielle Prozesse werden mit Sensoren überwacht, analysiert und automatisiert. Mit der neuen Jumo Cloud und der Jumo smartWARE SCADA leistet das Unternehmen einen wichtigen Beitrag auf dem Weg zur intelligenten Fabrik der Zukunft. 


​Jumo entwickelt sich bereits seit Jahren zu einem Anbieter von branchenspezifischen Komplettlösungen und produziert hierfür auch die komplette Hardware. Das beginnt mit Sensoren für verschiedene physikalische Größen und führt über Regler und Bildschirmschreiber bis hin zu leistungsfähigen Automatisierungssystemen. 


​Die Cloud ist der nächste logische Schritt in dieser Entwicklung. Sie basiert auf dem Modell „Software as a Service“ (SaaS) und ist eine cloudbasierte Anwendungssoftware mit einer vordefinierten Benutzeroberfläche.

Als IoT-Plattform zur Prozessvisualisierung, Datenerfassung, -auswertung sowie -archivierung ermöglicht die Cloud den weltweiten Zugriff auf Messdaten über die gängigen Webbrowser. Sie zeichnet sich durch hohe Sicherheit und wertvolle Visualisierungs-, Alarm- und Planungsfunktionen aus. Kunden können mit Hilfe der Cloud mehrere verteilte Anlagen, Prozesse oder Standorte in einem Dashboard überwachen und so die Prozesssicherheit erhöhen. 

Da das Unternehmen die Datenspeicherung mit einer redundanten und zertifizierten Infrastruktur übernimmt, ergibt sich für Anwender auch eine signifikante Zeitersparnis. Durch professionelle 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 der Cloud reichen von einfachen Alarmmeldungen über ein Condition-Monitoring bis hin zu kompletten Anlagensteuerungen. Die Cloud ist dabei optimal auf die neue Hard- und Softwareplattform JUPITER zugeschnitten, die das Kernstück des ebenfalls neuen Automatisierungssystems variTRON ist.

Parallel zur Cloud-Lösung wurde die smartWARE SCADA entwickelt. Diese Softwarelösung auf Basis der Cloud ist in der Automatisierungspyramide auf der Leitebene angesiedelt. smartWARE SCADA 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.

smartWARE SCADA ist somit eine hochskalierbare und performante Digitalisierungs-Plattform, die Herstellungs- und Arbeitsprozesse mit effizienten Visualisierungs-, Alarm- und Planungsfunktionen unterstützt. Dank 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 Kunde bei der 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 smartWARE SCADA sind variable und kundenindividuelle Preisgestaltungen möglich. Für die Realisierung branchen- und projektspezifischer Cloud- und SCADA-Applikationen stellt das Engineering-Team seine langjährige Kompetenz zur Verfügung. Durch die Kombination von hochwertiger Hardware, einer modernen Cloud-Umgebung und innovativen Engineering-Dienstleistungen bietet Jumo ein „Rundum-sorglos-Paket“ für Anwender aus vielfältigen Branchen.

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