Ein industrielles Bildverarbeitungssystem zu installieren und dessen verschiedene Teile richtig aufeinander abzustimmen, kann sich als hochkomplexe Aufgabe erweisen. Oft müssen neben der Hard- und Software auch mehrere Kameras integriert werden. Deshalb hat Eigen Innovations – ein Hersteller für Echtzeitüberwachungslösungen – ein intelligentes Hardwaremodul entwickelt, das diesen Integrationsprozess vereinfacht. Wenn Eigen dieses Modul bei seinen Kunden installiert, greift das Unternehmen auf Flir-Kameras zurück.
Kostengünstige Integration
Der Aufbau eines Überwachungs- und Alarmsystems für fest installierte Automatisierungsanwendungen kann sich als komplexes und kostspieliges Vorhaben erweisen. Da jede Anwendung anders aufgebaut ist, werden neben dem Sensor sowie der Kommunikations- und Verarbeitungssoftware oft auch speziell dafür entwickelte Softwarelösungen benötigt. Das Eigen Smart Module (ESM) macht diesen kostspieligen und zeitaufwendigen Schritt überflüssig. „Da wir unseren Kunden ein preisgünstiges Überwachungssystem anbieten wollten, mussten wir eine neue Methode ausfindig machen, mit der sich nicht nur die Kameras, sondern auch die erforderlichen Hard- und Softwarekomponenten wesentlich einfacher integrieren lassen. Und genau dafür haben wir das Eigen Smart Module entwickelt”, sagt Scott Everett, CTO von Eigen Innovations. „Die Flir-Kameras haben dabei auch unsere internen Arbeitsabläufe vereinfacht. Normalerweise sind die Vertriebslaufzeiten für industrielle Lösungen ziemlich lang. Wenn wir unseren Kunden jedoch anhand eines Wärmebilds zeigen, wie einfach, schnell und zuverlässig sie ihre Fertigungsprozesse mit unserer Lösung überwachen können, entscheiden sich die meisten von ihnen wesentlich schneller dafür.“
Die smarte Komponente
Das Eigen Smart Module ist ein robustes GigE-Vision-Wärmebildkameramodul mit Überwachungs- und Alarmfunktionen für fest installierte Automatisierungsanwendungen. Neben der Powerline-Kommunikation ermöglicht das Modul auch die Konfiguration von Temperaturschwellenwerten. Es wurde eigens dafür entwickelt, um eine schnelle Implementierung von fest installierten Wärmebildkameras in Überwachungs- und Alarmanwendungen zu ermöglichen, die keine spezifische Integration erfordern. Das Modul kommuniziert mit den GigE-Vision-Wärmebildkameras und führt in den dafür festgelegten Zielbereichen temperaturabhängige Berechnungen aus. Außerdem ist das es ein selbstlernendes System. Für eine komplexere Verarbeitung erfasst das Modul die Trainingsdaten von der Wärmebildkamera, führt das Datentraining in der Cloud aus und leitet die dabei gewonnenen Daten anschließend wieder in das Modul zurück. Auf dieses Weise schreibt sich die Software quasi von selbst. Das Modul lässt sich bei diversen Automatisierungsanwendungen einsetzen, unter anderem bei der Teilefertigung, Zellstoff- und Papierherstellung, Lebensmittelverarbeitung, beim Brandschutz und bei der Zustandsüberwachung. Die erste Version des Eigen Smart Module wurde komplett auf die GigE-Vision-Standards und die Kameras der A-Serie von Flir zugeschnitten. Dazu sagt Scott Everett: „Das Tolle an Wärmebildkameras ist, dass man mit ihnen die gesamte Temperaturverteilung am jeweiligen Objekt nachvollziehen kann und nicht nur einen einzigen Temperaturpunkt, wie es bei Thermoelementen der Fall ist. Dadurch gewinnt man viele Daten, die sich beispielsweise mit den Daten von Druck-, Geschwindigkeits- oder Feuchtigkeitssensoren kombinieren lassen. Unsere Module kombinieren diese Sensordaten und stellen diese als ganzheitliche Informationen bereit.“
Überwachung von Haufenware
Eigen Innovations hat sein Modul erfolgreich bei einem Automobilhersteller eingeführt. Dabei wurden die Flir-Kameras zusammen mit dem Modul an einem Autofertigungsband installiert, um etwaige Probleme an der Heckscheibenheizung zu erkennen. Die Heckscheibenheizung wird am Fertigungsband eingeschaltet. Dann überprüft eine Wärmebildkamera der A-Serie, ob alle Heizstreifen einwandfrei arbeiten. „Normalerweise sind Automationssysteme so aufgebaut, dass sich die zu prüfenden Teile in einer bestimmten festen Position zum Sensor befinden. Am Fertigungsband müssen wir jedoch abwarten, bis sich das jeweilige Auto in einen gewissen Prüfbereich bewegt. Deshalb müssen die im Modul integrierten Algorithmen dazu in der Lage sein, zuerst die genaue Position des sich in Bewegung befindlichen Autos zu ermitteln.“
Ein weiteres Beispiel ist die Überwachung von unter freiem Himmel gelagerten Schwefelhaufen. Um die Selbstentzündung des Schwefels zu verhindern, überprüfen die Kameras die Haufen fortlaufend auf Hot-Spots, die auf Schwelbrände hindeuten. Das Eigen Smart Module erweist sich hierbei als nützlich, um die Erkennungsleistung zu verbessern und die Anzahl der Fehlalarme zu verringern, die bislang beispielsweise durch vorbeifliegende Vögel ausgelöst wurden. Auch hier erweist sich die Selbstlernfähigkeit des Eigen Smart Modules als wertvoll, denn nach einem entsprechenden Datentraining kann es Vögel und LKW anhand ihres typischen Wärmeenergieprofils von einem tatsächlichen Brandherd unterscheiden. Die Kameras der A-Serie nutzen den Standard GigE Vision, der selbst über große Entfernungen eine schnelle Bilddatenübertragung mit Standardkabeln ermöglicht. Mit GigE Vision können Hard- und Softwarekomponenten von unterschiedlichen Herstellern über GigE-Anschlüsse nahtlos miteinander kommunizieren. Außerdem sind die Kameras robust und deshalb auch für Überwachungsanwendungen in rauen Umgebungen geeignet.
