Dynamische Steuerung für ein Biomasse-Brennstofflager

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Gelungene Kombination verschiedener Steuerungskomponenten

Im Basisausbau besteht die Lösung aus folgenden Komponenten: einem Bedienplatz (WinCC-Basis), einem Lagerverwaltungssystem mit unterlagerter Datenbank (Microsoft SQL Server), einem Kranmanagementsystem (Prozessankopplung über Ethernet) sowie einer Kransteuerung von Siemens. Die Bedienung erfolgt über Bildschirmarbeitsplätze mit grafischer Benutzerschnittstelle. Neben dem zentralen Bedienplatz in der Warte des Fernheizwerkes wurden auch Remote-Clients eingerichtet, deren Platzierung variieren kann. Derzeit befinden sich Clients in der Schaltanlage, in der Warte eines weiteren Standorts sowie an einem Servicestützpunkt der MVV Enamic.

Für das Lagerverwaltungssystem wurden die Eigenschaften der Depotflächen auf einer übersichtlichen Bedienmaske visualisiert. Hier können Geometrie, Position, Lagertyp und zugewiesenes Material jederzeit verändert und zusätzliche Attribute, wie „gesperrt/freigegeben“ vergeben werden. Zudem stehen Bedienmasken zur Erfassung von Materialstammdaten, der Anzeige und Änderung von Fahraufträgen sowie ein Rezeptmodul zur Verfügung. Letzteres ermöglicht die Mischung von Materialien aus bis zu fünf Quelllagerflächen. Im Kranmanagementsystem wird dem Nutzer das Lagerlayout mit dynamischen Zustandsdaten visualisiert. So hat dieser alle Veränderungen an den Lagerplätzen sowie die Füllstände, externe Anforderungen, Fahraufträge und Kran-Parameter immer im Blick.

Im Vollautomatikbetrieb

Die Heizkessel am Tübinger Universitätsklinikum werden rund um die Uhr automatisch mit dem Brennstoff aus der Lagerhalle versorgt. Das Kranmanagementsystem wird dabei nicht nur für diverse Operationen wie Ein-, Zwischen- oder Auslagern, sondern auch zum Mischen der Biomasse genutzt. Dafür wird die angelieferte, sortenreine Biomasse automatisch einem bestimmten Eingangs- bzw. Zwischenlagerplatz zugewiesen, sobald der Lkw-Fahrer seinen Lieferschein an einem Terminal eingescannt hat. Um dann einen Brennstoff mit optimalen Eigenschaften zu generieren, wird das angelieferte Material noch im Lager automatisch nach betreiberseitig eingerichteten Rezepturen gemischt. Auf Anforderung wird die Biomasse in einen Trichter mit Fördereinrichtung ausgelagert, der die hinterlagerten Kessel mit Brennstoff versorgt. Zur Realisierung von FIFO- (First In – First Out) Verfahren kann das Material außerdem beliebig umgelagert werden.

Im Vollautomatikbetrieb generiert das System alle Fahraufträge für den Kran selbst. Dabei reagiert es auf externe Austauschsignale, etwa wenn Sensoren am Brennstofftrichter das Unterschreiten eines bestimmten Füllgrads melden, über den Scanner eine neue Materialanlieferung ankündigt wird oder eine Anforderung für das Betreten eines Sicherheitsbereiches vorliegt. Dabei wird der aktuell aktive Auftrag zunächst beendet, der Kran verlässt den Sicherheitsbereich und arbeitet gegebenenfalls in noch freigegebenen Bereichen weiter.

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