Zuverlässige Wasserversorgung (Belgien)
Wirtschaftliche Automatisierungslösung auf Basis von PROFINET
- Drei der Brunnen, aus denen ITC das Wasser für die Herstellung pulverbasierter Lacke gewinnt, haben eine Tiefe von 350 Metern
Marc Wevers, Marketingleiter der Phoenix Contact nv/sa, Zaventem, Belgien
Als einer der weltweit größten Hersteller von getufteten und bedruckten Teppichböden aus Polyamid verbraucht die Imperial Tufting Company (ITC) viel Wasser für den Herstellungsprozess. Zur Aktivierung und Steuerung der eigenen Brunnen und der Pumpen setzt das belgische Unternehmen Steuerungstechnik von Phoenix Contact ein, die via Profinet Daten mit der angeschlossenen Peripherie austauscht. Dazu wird die vorhandene Ethernet-Infrastruktur genutzt (Aufmacher).
- Die Latex-Anlage wird bereits seit einiger Zeit von einem Inline Controller ILC 370 ETH mit Ethernet-Schnittstelle gesteuert
ICT ist eines von fünf Unternehmen der im belgischen Sint-Baafs-Vijve angesiedelten Balta-Gruppe. Der ehemalige Familienbetrieb hat sich innerhalb kurzer Zeit durch die stetige Verbesserung der Produktionsverfahren sowie von Produktdesign und -qualität zu einem weltweiten Marktführer im Bereich Teppichböden, Brücken und Laminatparkett entwickelt.
In 2006 erwirtschafteten mehr als 3.600 Mitarbeiter einen Umsatz von 728 Millionen Euro, zu dem ITC mehr als 100 Millionen Euro beigetragen hat.
Um rund 27 Millionen m2 Auslegware pro Jahr herstellen zu können, benötigt ICT täglich etwa 1.100 m3 Wasser. Mit dem Rohstoff, der aus 25 über das Unternehmensgelände verteilten Brunnen gefördert wird, werden unter anderem Lackiermaschinen gespült, Dampf produziert sowie die Anlagen gekühlt (Bild 1). Günther Bonte, Leiter der Abteilung Elektrotechnik und Elektrische Anlagen bei ICT, erläutert: 'Wir speichern das Brunnen- und Regenwasser in mehreren Tanks, die ein Fassungsvermögen zwischen 100 und 2.000 m3 haben. Von dort gelangt es in die zentrale Wasserversorgung.'
Beste Erfahrungen
- Günther Bonte leitet die Abteilung Elektrotechnik und Elektrische Anlagen bei ITC
In der Vergangenheit wurden alle Brunnen und Pumpen von einer zentralen, 25 Jahre alten Steuerungseinheit aktiviert. Da die SPS nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik entsprach sowie weder erweitert noch ausprogrammiert werden konnte, entschlossen sich die Verantwortlichen zur Installation eines neuen Steuerungssystems. Bonte: 'Auf der Suche nach der besten Lösung sind wir schnell fündig geworden. Unsere Latex-Anlage wird seit geraumer Zeit zuverlässig von einem Inline Controller ILC 370 ETH gesteuert (Bild 2). Die Kollegen in der Balta-Zentrale zeigen sich ebenfalls von den dort eingesetzten ILC begeistert, so dass wir uns für die Steuerungstechnik von Phoenix Contact entschieden haben.' Überzeugt haben auch die einfache Programmierung des ILC mit der Automatisierungssoftware PC Worx sowie die Konfiguration über das Büronetzwerk.
Hohe Verfügbarkeit
- Alle im Bürobereich eingesetzten Hubs wurden durch Ethernet-Switches ersetzt, die über Glasfaser-Leitungen miteinander verbunden sind
Ab sofort wird die gesamte Wassergewinnung bei ITC von einem ILC 350 als Master-SPS sowie zwölf Slave-Controllern gesteuert, die jeweils mehrere Brunnen aktivieren und überwachen. Alle Slave-Controller tauschen ihre E/A-Daten mit der Master-SPS aus. Die Aktivierung der mit dem Netzwerk verbundenen Pumpen erfolgt über verschiedene Eingangssignale wie dem Wasserstand in den Tanks, einem ausgefallenen Signal, dem plötzlichen Druckabfall im Rohr oder anderen Alarmen. 'Das ist eine erhebliche Verbesserung gegenüber der früheren Lösung', stellt Günther Bonte fest. 'Das alte System konnte keine Alarme absetzen, so dass wir alle Fehler aufwändig suchen mussten.'
Mit der Steuerungslösung von Phoenix Contact werden die Störungen sofort von einem Detektor im Slave-Controller erkannt und an die Master-SPS weitergeleitet. Diese ist an einen PC angeschlossen, der das Wartungspersonal automatisch per Email oder per GSM-Modem via SMS über den Servicefall informiert. Auf dem PC wird das gesamte Netzwerk dargestellt. Günther Bonte: 'Die Visualisierungssoftware Visu+ von Phoenix Contact ist so einfach handhabbar, dass keine Schulung erforderlich war. Außerdem lässt sich das Tool in unser Protokollierungssystem integrieren, über das alle Störungen und Parameter erfasst werden. Da Visu+ auch die Entwicklung des Wasserbedarfs anzeigt, können wir rechtzeitig ein Sparprogramm initiieren (Bild 3).'
Einheitliches Netzwerk
Die Datenübertragung zwischen den E/A-Geräten und der Master-SPS erfolgt über das Profinet-Protokoll. Bonte: 'Diese Entscheidung ist schnell gefallen, denn unsere Büroanwendungen sind bereits via Ethernet vernetzt. Vor einigen Jahren haben wir hier alle Hubs gegen Büro-Switches ausgetauscht, die über eine Glasfaser-Leitung miteinander verbunden sind (Bild 4). Deshalb befindet sich in der Nähe jedes Brunnens ein Switch, der nur noch durch ein kurzes Kabel mit dem jeweiligen E/A-Port verbunden werden muss. Unsere Investitionen in die Switches machen sich also dank Profinet doppelt bezahlt.'
Anfangs wollte ITC den Datenaustausch zwischen den Steuerungen über das Standard-Ethernet-Netzwerk realisieren. Dabei zeigte sich schnell, dass die Programmierung komplex und aufwändig ist. Im Vergleich dazu lässt sich Profinet einfach in das Unternehmensnetzwerk integrieren, da eine entsprechende Schnittstelle in die Inline Controller integriert wurde. Bonte: 'Selbstverständlich wissen wir, dass die Echtzeitfähigkeit von Profinet durch die Nutzung der vorhandenen Büro-Switches nicht zur Geltung kommt. Für unseren Anwendungsfall reicht die erzielbare Übertragungsrate aber vollkommen aus.'
Intelligente Motorenmodule
Zur Aktivierung der lokalen Dreiphasen-Pumpen verfügt jede Steuerung über ein E/A-Busmodul mit Anbindung an den Switch und die E/A-Module sowie über ein oder mehrere Motormodule. 'Die Motorenmodule haben unter anderem den Ausschlag zur Wahl von Phoenix Contact gegeben', so Günther Bonte. 'Die anderen Anbieter konnten uns keine Lösung für das manuelle Ein- und Ausschalten der Pumpen bieten, was in Notfallsituationen wichtig ist. Außerdem lassen sich die Komponenten einfach installieren: sie müssen nur angeschlossen und dann per Knopfdruck gestartet werden.'
Ein weiterer Grund, der für das Automatisierungskonzept des Blomberger Unternehmens spricht, ist die Ermittlung und Darstellung der Leistungsaufnahme der Pumpen. 'So sind wir immer auf dem Laufenden und können vorsorglich eingreifen, wenn beispielsweise ein erhöhter Stromverbrauch darauf hinweist, dass ein Modul ausgetauscht werden muss. Eine präventive Wartung erhöht die Verfügbarkeit und spart erhebliche Kosten', schließt Bonte.