Projekt Stromzange
Die vom IMMS entwickelte Stromzange erfasst und bewertet Störsignale auf Datenleitungen laufender Industrieanlagen.
Teure Fertigungsstillstände komplexer Industrieanlagen sind oft auf Funktionsstörungen in der Steuerungs- und Regelungstechnik zurückzuführen, die durch unerwünschte Wechselwirkungen zwischen Stromversorgung und Steuerung verursacht werden. Solche Effekte beeinträchtigen die Kommunikation zwischen den Komponenten. Klassische Fehleranalysemethoden, mit denen Ursachen für solche Störungen gesucht werden können, lassen sich nicht immer einsetzen.
Das IMMS hat daher für die Firma Indu-Sol eine kompakte, intelligente Strommesszange entwickelt, die als energieautarkes mobiles Gerät selbständig das Störniveau auf einer Leitung des Automatisierungsbusses einer laufenden Industrieanlage über 14 Tage dauerhaft erfasst, bewertet und für eine spätere detaillierte Auswertung auf SD-Karte aufzeichnet. Als Energiespeicher werden sechs LR6-Mignonzellen mit insgesamt ca. 20Wh verwendet. Die Zange erkennt das Störniveau anhand von Schwellwerten und kann Werte in einem großen Messbereich zwischen 10 mA und 30A mit bis zu 40 kSa/s erfassen und diese mit einer Auflösung von 16 Bit digitalisieren. Sie zeigt den Effektivwert (RMS) des aktuellen Störniveaus numerisch, grafisch oder spektral an und ist einfach und intuitiv zu bedienen. Nutzen Industrieanlagenbetreiber mehrere Zangen gleichzeitig, können sie den Ort der Störung bestimmen und somit den Analyseaufwand deutlich reduzieren.
Das Institut hat eine große Anzahl von Messreihen zum Energieverbrauch unterschiedlicher Mikrocontroller und deren Ausführungszeiten für bestimmte Algorithmen durchgeführt. Um die notwendige Batteriekapazität optimal zu dimensionieren, hat das Institut die Stromaufnahme des Systems in jedem Arbeitszyklus bestimmt und die erforderliche Kapazität abgeleitet, Stromspitzen bestimmt und die Reihenfolge der Prozessverarbeitung auf Software-Ebene optimiert. Die Software, die die erste Bewertung der Daten auf der Stromzange vornimmt, wurde ebenfalls am IMMS erarbeitet und implementiert.
Das IMMS hat die Entwicklung der Stromzange bis zur Fertigungsüberleitung begleitet. Sie wird von Indu-Sol unter dem Namen EMCheck® ISMZ I vermarktet.
Akronym / Name:
Stromzange / Intelligente Strommesszange EMCheck IMSZ ILaufzeit:2012 – 2014
Anwendung:
Automatisierungstechnik und Industrie 4.0|IndustrieanlagenForschungsfeld:Intelligente vernetzte Mess- und Testsysteme
Partner
Zugehörige Inhalte
Referenz
René Heidl, Indu-Sol
„Das IMMS hat uns mit seinen langjährigen Erfahrungen mit energieautarken Systemen und mit der integrierten Hard/Software-Entwicklung perfekt ergänzt und für uns eine batteriebetriebene Strommesszange entwickelt. Wir sind mit dem Produkt sehr zufrieden, das in Serie gefertigt unser Angebot erweitern wird.“
Intelligente Lösungen für Industrie 4.0 - Diagnose und Überwachung in industriellen Anlagen
Tino Hutschnreuther1.2. Maschinenbautag, 15.06.2016, Erfurt
1IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, D-98693 Ilmenau, Germany.Autarke Strommesszange schützt vor Produktionsausfällen
Tino Hutschenreuther1. Hendrik Härter2.in Elektronik Praxis, September 2015, Seite 38 - 39, online: www.elektronikpraxis.vogel.de/messen-und-testen/articles/504598/
1IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, Ilmenau. 2Redakteur, Fachzeitschrift Elektronik Praxis.Realisierbarkeit eines tragbaren Erfassungssystems fur leitungsgebundene Störströme in Industrieanlagen
Peter Kornetzky1. Martin Sachs1. Stefan Schramm1.Deutsche Gesellschaft für die Anwendung der Mikroelektronik e.V. (DFAM), Studie Nr. 8/2012, ISBN 978-3-8163-0622-1
1IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, Ilmenau.Fachartikel

Pressemitteilung,
Intelligente Strommesszange erfasst Störströme in Industrieanlagen
Vorgestellt vom IMMS auf der embedded world 2015, Halle 4, Stand 160 (OSADL-Gemeinschaftsstand).
Kontakt
Kontakt
Dr.-Ing. Tino Hutschenreuther
Leiter System Design
tino.hutschenreuther(at)imms.de+49 (0) 3677 874 93 40
Dr. Tino Hutschenreuther beantwortet Ihre Fragen zum Forschungsfeld Intelligente vernetzte Mess- und Testsysteme und den zugehörigen Kernthemen Analyse von verteilten IoT-Systemen, Eingebettete KI, Echtzeit-Datenverarbeitung und -kommunikation, zu den Leitanwendungen Adaptive Edge-KI-Systeme für industrielle Anwendungen und IoT-Systeme für kooperatives Umwelt-Monitoring sowie zum Dienstleistungsangebot für die Entwicklung eingebetteter Systeme.
Förderung
Das ZIM-Projekt „Intelligente Strommesszange EMCheck IMSZ I” wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie unter dem Kennzeichen KF2534508 DB2 aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.