Condition Monitoring für den Schaltschrank
Datenerfassung abseits der Steuerungslogik
In Sachen Datenerfassung sowie bei modernen Wartungskonzepten für Maschinen und Anlagen bleiben Schaltschränke außen vor. Sie bilden dann - gerade bei älteren Anlagen - eine offene Flanke, die mit Blick auf Verfügbarkeit und Maschinensicherheit geschlossen werden sollte. Wie unkompliziert sich das mit dem neuen Cabinet Guard von Helmholz lösen lässt, erklären Carsten Bokholt und Fabian Slowakiewicz im Gespräch mit dem SPS-MAGAZIN.
Bild: Helmholz GmbH & Co. KGDie Erfassung von Prozessdaten verbreitet sich in der Fertigungsindustrie immer weiter. "Schließlich ist es ein dienlicher Weg, um Maschinen und Anlagen smarter zu machen bzw.
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Obwohl durch das Blechgehäuse geschützt, müssen die Komponenten im Schaltschrank oft unwirtlichen Umgebungsfaktoren standhalten - z.B. hoher Luftfeuchtigkeit oder großen Temperaturschwankungen. Weil das im Zweifel zu Problemen oder zur beschleunigten Alterung der verbauten Komponenten führt, wird in vielen Fällen auf aufwändige Klimatisierungslösungen zurückgegriffen. "Unabhängig ob es eine Klimaanlage gibt oder nicht, bietet der neue Cabinet Guard eine einfache und wirtschaftliche Möglichkeit, um die Verhältnisse im Schaltschrank zu überwachen und aktiv zu werden, bevor Komponenten im Schaltschrank ausfallen." Das kompakte Device kontrolliert im Schaltschrank verschiedene Umgebungsparameter sowie den korrekten Türschluss und übermittelt diese bei Erreichen eines definierten Grenzwertes. So kann das Gerät frühzeitig auf potenzielle Gefahren oder Probleme hinweisen, Alarme auslösen und somit Ausfälle oder Schäden verhindern.
Bild: Helmholz GmbH & Co. KGSensorik und Schnittstellen
Der Cabinet Guard wird auf der Hutschiene montiert und überwacht kontinuierlich die Bedingungen im Inneren sowie die Schaltschranktür vor unbefugtem Zugang. Die integrierte Sensorik erfasst Temperatur, Feuchte, Druck und Vibration. Extern lassen sich zwei weitere Analogsensoren anbinden, etwa um die Temperatur an verschiedenen Stellen im Schaltschrank zu messen. Zudem stehen fünf digitale Eingänge zur Verfügung, von denen zwei auch als Ausgänge verwendet werden können.
"Auf diese Weise ist für eine effiziente Überwachung des Schaltschranks keine Cloud-Anbindung oder komplizierte Integration in Kommunikation oder Vernetzung nötig", unterstreicht Slowakiewicz. "Stattdessen kann der Anwender über ein Webinterface ganz einfach auf die erfassten und gespeicherten Werte und Infos zugreifen." Sollen die Daten aber doch in obere Ebenen, die Unternehmens-IT oder in die Cloud weitergeleitet werden, bietet der Cabinet Guard Schnittstellen wie MQTT oder Modbus TCP.
"Wir haben das Gerät so ausgelegt, dass es sich in klassische Automatisierungsstrukturen integrieren lässt. Aber durch die verschiedenen Schnittstellen erlaubt es dem Anwender ebenso, Abkürzungen zu gehen, und bietet damit eine Alternative zu tieferen Steuerungsintegration", betont Helmholz-Geschäftsführer Carsten Bokholt. Eine dritte Möglichkeit ist, den Cabinet Guard über die integrierte SD-Speicherkarte als Standalone Device ohne jegliche Anbindung zur Aufzeichnung zu nutzen.
Tür sicher überwacht
Ergänzend zur Aufnahme von Messwerten aus der Umgebung, kann der Cabinet Guard über einen integrierten Näherungssensor detektieren, ob die Türe des Schaltschranks korrekt geschlossen ist. Diese Funktion lässt sich in der Regel auch über eine verbaute Steuerung lösen, was in der Umsetzung jedoch aufwändiger und kostenintensiver ist als mit dem neuen Helmholz-Device. Wenn es um große und verteilte Anlagen mit einer Vielzahl kleinerer Schaltschränke ohne SPS geht oder um Elektrokästen an Fördereinrichtungen, bietet sich der Einsatz des Cabinet Guard ebenfalls an, um eine unkomplizierte Türüberwachung zu realisieren.
"Selbst wenn eine klassische SPS im Schaltschrank vorhanden ist, legen viele Anwender Wert darauf, dass die Erfassung von Zustandsdaten abseits der Steuerungslogik abgebildet wird", erklärt Bokholt. "Eine klare Trennung macht ja auch durchaus Sinn, wenn SPS-Programmierer und Instandhalter komplett unabhängig voneinander arbeiten. Gerade bei Retrofit-Maßnahmen findet sich mit dem Cabinet Guard die einfachere und wirtschaftlichere Herangehensweise." Durch die kompakte Bauform und den geringen Platzbedarf ist das Gerät gut geeignet, um bestehende Anlagen nachzurüsten. "In diesem Sinne profitieren nicht nur Maschinen- und Anlagenbauer von der Monitoring-Lösung, sondern auch Betreiber, die eine smarte Instandhaltung für ihre Brownfield-Strukturen umsetzen wollen."
Bild: Helmholz GmbH & Co. KGTransport getrackt
Der Cabinet Guard kann nicht nur Temperatur, Druck und Feuchte, sondern auch Vibration, Stoß und Schock erfassen. "Diese Parameter werden im Maschinenprozess normalerweise ausgelesen, um mechanische Belastungen zu erkennen. Dass deren Überwachung auch im Schaltschrank spannende Mehrwerte ausspielen kann, sieht man erst auf den zweiten Blick", so Slowakiewicz. Zum einen nennt der Produktmanager Anwendungen, bei denen der Schaltschrank auf einer mobilen Basis installiert ist, z.B. bei Krananlagen, Arbeitsmaschinen oder auf Schiffen. Zum anderen bietet sich der Cabinet Guard sehr gut an, um den Transport einer Maschine oder Schaltanlage zu tracken. "Auf dem Weg vom Fertigungsort zum Einsatzort kommen viele Unwägbarkeiten zusammen, egal ob der Transport per LKW, Schiff, Schiene oder einer Kombination daraus stattfindet. Über die Vibrationserfassung lässt sich die Reise ziemlich gut protokollieren: Gab es große Temperaturunterschiede, hohe Feuchte, außergewöhnliche Belastungen durch Vibration oder Schock?" Ergänzt um ein USV- oder Batteriemodul lässt sich mit dem Cabinet Guard also gut belegen, ob der Transport so schonend verlaufen ist wie gewünscht. Was sich bei eventuellen späteren Haftungsfragen als sehr wertvoll erweisen kann.
Vielseitiger Nutzwert
Durch den weiten Temperaturbereich von -30 bis +70°C ist der Cabinet Guard für viele industrielle Einsatzbereiche und Branchen geeignet, auch bei harten Umgebungsbedingungen. Durch die Türüberwachung lassen sich erhöhte Anforderungen an den Zutrittsschutz ebenfalls abdecken. "Prinzipiell decken wir mit der neuen Lösung ein sehr breites Spektrum ab: von kompakten Schaltgehäusen bis zu kompletten Reihen an Schaltanlagen. Überall dort, wo sich hochpreisige oder prozessrelevante Komponenten befinden, die sich direkt auf die Verfügbarkeit der Anlage auswirken, ist der Cabinet Guard in seinem Element", führt Bokholt aus. "Und ganz unabhängig von der jeweiligen Anwendergruppe bietet das Gerät eine kostengünstige Lösung mit vielseitigem Nutzwert - der sich bestimmt auch noch unter weiteren Gesichtspunkten zeigen wird, an die wir im ersten Schritt noch gar nicht gedacht haben."
Easy to Use im Fokus
Smarte Datenerfassung, Condition Monitoring und Zutrittsschutz sind an sich keine neuen Features in der Produktion. Allerdings waren entsprechende Lösungen bisher oft kompliziert. "Der Cabinet Guard ist ein tolles Beispiel dafür, wie sich mit einfachen Werkzeugen die industrielle Digitalisierung in der Wahrnehmung der Anwender wandelt: von einem theoretischen Konstrukt zu konkretem praxisrelevanten Vorteilen", konstatiert der Geschäftsführer. "Statt immensen Aufwand für Datenerfassung und Analyse betreiben zu müssen, lässt sich der Schaltschrank mit dem Cabinet Guard und wenigen Handgriffen fit für smartes State-of-the-Art-Monitoring machen. Sozusagen Digitalisierung im Handtaschenformat." Produktmanager Slowiakewicz ergänzt: "Einfache Anwendbarkeit ist heute eine wichtige Voraussetzung für die Akzeptanz auf Kundenseite. Mit dieser Ausrichtung sind wir bei Helmholz seit vielen Jahren sehr erfolgreich. Wir bieten wirtschaftliche Produkte, die schnell zu konfigurieren sind und in der Anwendung konkreten Nutzen ausspielen. Dieser Anspruch zieht sich als roter Faden quer durch das gesamte Helmholz-Portfolio."
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten
Der Easy-to-Use-Ansatz bedeutet aber nicht, dass der Cabinet Guard nicht für ein vielseitiges Aufgabenspektrum nutzbar wäre. Es umfasst:
- • kontinuierliche Überwachung und Anzeige von Maschinenzuständen
- • bestmögliche Auslegung von Wartungsintervallen
- • sich anbahnende Probleme oder Störungen umgehend aufdecken
- • Vergleich von mehreren Maschinen oder Anlagen im Betrieb
- • Langzeit-Monitoring als Basis für moderne Analytics-Konzepte oder KI-Tools
- • Überwachung des Zugriffs auf Schaltanlagen
- • Tracking von Anlagen während des Transports
Mit Blick auf technologische Entwicklungen wie zunehmende Sicherheit oder den digitalen Zwilling im Schaltschrankbau werden auf absehbare Zeit sicherlich noch weitere, nutzwertbringende Anwendungsfelder hinzukommen. "In jedem Fall bietet der Cabinet Guard heute schon einen spannenden Ausgangspunkt, um im Sinne der Digitalisierung Schritt für Schritt neue Funktionen umzusetzen", schließt Bokholt.
In Sachen Datenerfassung sowie bei modernen Wartungskonzepten für Maschinen und Anlagen bleiben Schaltschränke außen vor. Sie bilden dann - gerade bei älteren Anlagen - eine offene Flanke, die mit Blick auf Verfügbarkeit und Maschinensicherheit geschlossen werden sollte. Wie unkompliziert sich das mit dem neuen Cabinet Guard von Helmholz lösen lässt, erklären Carsten Bokholt und Fabian Slowakiewicz im Gespräch mit dem SPS-MAGAZIN.
Bild: Helmholz GmbH & Co. KGDie Erfassung von Prozessdaten verbreitet sich in der Fertigungsindustrie immer weiter. "Schließlich ist es ein dienlicher Weg, um Maschinen und Anlagen smarter zu machen bzw.Bild: Helmholz GmbH & Co. KG
Obwohl durch das Blechgehäuse geschützt, müssen die Komponenten im Schaltschrank oft unwirtlichen Umgebungsfaktoren standhalten - z.B. hoher Luftfeuchtigkeit oder großen Temperaturschwankungen. Weil das im Zweifel zu Problemen oder zur beschleunigten Alterung der verbauten Komponenten führt, wird in vielen Fällen auf aufwändige Klimatisierungslösungen zurückgegriffen. "Unabhängig ob es eine Klimaanlage gibt oder nicht, bietet der neue Cabinet Guard eine einfache und wirtschaftliche Möglichkeit, um die Verhältnisse im Schaltschrank zu überwachen und aktiv zu werden, bevor Komponenten im Schaltschrank ausfallen." Das kompakte Device kontrolliert im Schaltschrank verschiedene Umgebungsparameter sowie den korrekten Türschluss und übermittelt diese bei Erreichen eines definierten Grenzwertes. So kann das Gerät frühzeitig auf potenzielle Gefahren oder Probleme hinweisen, Alarme auslösen und somit Ausfälle oder Schäden verhindern.
Helmholz GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 11 (Oktober) 2025 - 22.10.25.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
