Drucklufterzeugung 4.0

Smarte Drucklufterzeuger sorgen für Effizienz

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Als Analogwerte können z.B. in Echtzeit ausgelesen werden: der Ansaug-, End- und Differenzdruck, die Ansaug-, End-, Öl- und Schallhauben-Innentemperatur, der Druckabfall am Ansaugfilter, im Falle Frequenzumrichter Gebläse-Drehzahl, Stromaufnahme Umrichter und Zwischenkreisspannung. Überwacht werden Temperatur und Stromaufnahme der Motoren, Öl-Niveau, Temperaturen auf Platinen der Leistungselektrik und vieles mehr.

Jedem dieser Werte sind Schwellwerte für die Meldung einer Warnung und Störung hinterlegt, die auch in das Prozessleitsystem mittels Busprotokoll implementiert werden können und so die Möglichkeit für eine bequeme und einfache Überwachung bieten.

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Hinzu kommen noch Zähler für die Betriebsstunden der Maschine und deren Einzelkomponenten wie z.B. Gebläse-Block, Motor, Steuerung, Leistungsteil, Wartungsteile usw. Den Wartungsteilen (beispielsweise Ansaugfilter, Öl, Keilriemen usw.) sind auch Zeitintervalle hinterlegt, die nach Ablauf eine Wartungsmeldung generieren. Zustandsgrößen z.B. „Maschine aus“, „startbereit“, „Betrieb“ und „Störung“, liegen ebenfalls auf dem Prozessabbild.

Kommunikation sichert mehr als nur Information

Im Falle der Schüttgutförderung kann die Information über einen plötzlichen Druckanstieg am Gebläse dazu dienen, der Gefahr einer Pfropfenbildung durch kurzzeitige Reduzierung der aufgegebenen Schüttgutmenge entgegen zu wirken. Umgekehrt kann die Leitwarte die Maschine in den gewünschten Betriebszustand versetzen und diverse Steuer- und Regelarten an- und abwählen.

Die Vorgabe einer externen Solldrehzahl für das Gebläse ist genauso möglich im Rahmen einer Fern-Drehzahlsteuerung, wie auch die Regelung von Prozessgrößen wie z.B. Enddruck, Sauerstoffgehalt in Flüssigkeiten oder Verbrennungsluft mit Vorgabe des jeweiligen Soll- und gegebenenfalls auch externen Istwertes für die Regelung, da moderne Gebläse-Steuerungen auch über einen integrierten, leicht parametrierbaren PI-Regler verfügen.

Die übergeordnete Verbundsteuerung sorgt dann später dafür, dass zum einen die Gebläse untereinander optimal aufeinander abgestimmt arbeiten, zum anderen gibt sie die Daten zu Analysezwecken weiter. Kommt es dennoch zu einer Störung, so lässt sich aus der gesammelten Datenhistorie, Ursachenforschung betreiben, um künftigen Störfällen vorzubeugen.

Geschickte Vernetzung bereits fertiger Systeme

Als weiteren Vorteil bietet der Trend von unfertigen Maschinen, also Teilkomponenten, hin zu vollständigen, betriebsfertigen, smarten und kommunikativen Maschinen – den Vorteil der Rechtssicherheit. Wurden in der Vergangenheit Maschinenteilkomponenten vor Ort zu einer vollständigen, betriebsfertigen Maschine zusammengeführt und in Betrieb versetzt, so fordert die Europäische Maschinenrichtlinie 2006/42/EG inzwischen ein Konformitätsbewertungsverfahren als Basis für die CE-Kennzeichnung des fertigen, kompletten Produktes. Derjenige, der die unfertigen Teilkomponenten am Ende komplettiert, begibt sich im Grunde in die Rolle des Maschinenherstellers mitsamt notwendiger Risikoanalyse, Dokumentation der ergriffenen mechanischen und elektrischen Schutzmaßnahmen und hat die Niederspannungsrichtlinie, die Richtlinie zur elektromagnetischen Verträglichkeit und noch einige mehr, wie z.B. die Betriebsssicherheitsverordnung, zu beachten.

Smarter im Sinne von Industrie 4.0 und der ganzheitlichen Betrachtung von Anlagen ist es, den Aufwand für die Planung, Dokumentation, Messung und Zertifizierung von Teilsystemen gering zu halten, um sich stattdessen auf die geschickte Vernetzung bereits fertiger Systeme, deren Datenerfassung und logische Auswertung zu konzentrieren. Dann kann der Betreiber sich sicher sein, den notwendigen Überblick zu haben, um die Prozesse sicher und wirtschaftlich am Laufen zu halten.

* * M. Jungkunst ist Produktsupport, D. Koehler Pressesprecherin bei Kaeser Kompressoren, Coburg. Kontakt: Tel. +49-9561-640-0

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