Die Herstellung von Futterpellets ist ein aufwändiger Prozess. Eine Vielzahl von Rohstoff-Komponenten muss gemischt werden. Diese Vormischung wird anschließend gemahlen, weitere Zusätze hinzugefügt und sämtliche trockene Komponenten noch einmal durchmischt. Um daraus schließlich Pellets pressen zu können, wird der trockenen Mischung Melasse zugesetzt. Dabei ist die genaue Dosierung der Flüssigkeit entscheidend für die Qualität der Pellets. Genau hier kam es bei einem Hersteller von Futtermitteln für Pferde, Kühe, Hühner und Kaninchen immer wieder zu Problemen.
Herausforderung: Schwankende Temperaturen erschweren die Dosierung der Melasse.
Die Temperatur der Melasse muss in einer ziemlich niedrigen Schwankungsbreite gehalten werden. Weicht die Temperatur von dieser ab, ändert die Flüssigkeit ihre Konsistenz und ist nicht mehr exakt dosierbar. Doch bei dem Futterproduzenten wird die Melasse mit dem LKW angeliefert und über ein langes Leitungssystem zum Haupttank transportiert, in dem Melasse und Trockenmasse schließlich gemischt werden. Da die Melasse bei dem Transport über die Leitungen Temperatur verliert und damit die Gefahr droht, dass sie zu zähflüssig wird, hat der Hersteller bereits einen rund einen Kubikmeter fassenden Tank als Zwischenpuffer für die Melasse eingerichtet. Dieser Tank wird über eine Pumpe befüllt. Ein Heiz- sowie ein Kühlkreislauf, die jeweils über eine eigene Pumpe betrieben werden, halten die Temperatur der eingefüllten Flüssigkeit innerhalb des gewünschten Bereichs. Die Pumpen wurden bisher manuell geregelt: Das war nicht nur sehr personal- und zeitaufwändig, sondern führte auch dazu, dass die Temperatur der Melasse immer noch zu stark schwankte. Teils mussten Chargen wiederaufgearbeitet, einige sogar komplett entsorgt werden.
Der Futtermittelhersteller beauftragte daher die Elektro Schütze Automations GmbH, die Steuerung der Pumpen und damit die Temperaturregelung zu automatisieren. Elektro Schütze mit Sitz im ost-holsteinischen Stockelsdorf ist bereits seit über 20 Jahren für den Futtermittelhersteller tätig. Die Systeme werden in Zusammenarbeit mit dem Elektro Schütze Meisterbetrieb installiert. So erhalten Kunden eine Komplettlösung für alle Aspekte der Automatisierung - von der Planung über die Softwareerstellung bis hin zur Inbetriebnahme von Prozesssystemen.
Autonome Pumpensteuerung mit dem industriellem Steuerrelais easyE4 und XV100-Touch-Display
Da das Automatisierungssystem, das Elektro Schütze für den Futtermittelhersteller zusammengestellt hat, fast ausschließlich aus Produkten von Eaton besteht, entschied sich Elektro Schütze auch für eine Eaton-Lösung zur Temperaturregelung des Puffertanks. „Da die Applikation als lokale Lösung ohne Anbindung an eine übergeordnete Steuerung realisiert werden sollte, entschieden wir uns für den Einsatz des Steuerrelais easyE4", sagt Kai Bretschneider, Managing Partner der Elektroschütze Automations GmbH. „easyE4 verfügt über alle Möglichkeiten einer Klein-SPS, ist dabei aber deutlich kostengünstiger. Es bietet die für diese Applikation notwendige Leistung und alle benötigten Funktionen".
Die Bedienoberfläche sieht sowohl Hand- als auch Automatikbetrieb vor. Im Automatikbetrieb wird die Pumpe P1 durch den Füllstand FS1 geregelt. Die Pumpen P2 und P3 werden durch den Temperatursensor TS1 geregelt Er sorgt dafür, dass die Temperatur im Tankinnern innerhalb definierter Grenzen bleibt. Im Handbetrieb lässt sich die Frequenz des Frequenzumrichters vorgeben und die Pumpen einzeln starten. Das Ventil V1 kann unabhängig von der Betriebsart geöffnet und geschlossen werden.
Die Einrichtung des Steuerungssystems für den Puffertank erfolgte über die Programmiersoftware easySoft Version 7. Dabei hat der Anwender die Wahl zwischen vier Programmiersprachen: Der Schaltplan lässt sich über Funktionsblöcke, per Kontaktplan, der Eaton-eigenen easy-Programmierung oder mit Strukturiertem Text (ST) erstellen ST ist besonders Anwendern aus der Automatisierungstechnik geläufig und beinhaltet zusätzliche Funktionen für komplexere Applikationen. Elektro Schütze erstellte das Hauptprogramm im ST, die Unterprogramme als Funktionsplan und ST.
Die Einfachheit der Konfiguration überzeugt Kai Bretschneider: „Die Programmierung der Lösung hat ein junger Mitarbeiter von uns realisiert, der bisher noch keine Erfahrungen mit der easyE4 hatte. Er hat dennoch das System in kürzester Zeit zum Laufen gebracht".
Ergebnis: Fehlchargen gehören der Vergangenheit an
Mit der Realisierung der automatisierten Regelung von Temperatur und Füllstand kann das gewünschte Temperaturfenster sehr viel genauer eingehalten werden und die Melasse behält die für die Dosierung optimale Konsistenz. Fehlchargen sind seitdem nicht wieder aufgetreten. „Durch die Kombination der easyE4 mit dem Touchdisplay XV100 erhält man eine preisgünstige, schnelle und komplette Lösung für einfachere Automatisierungsprojekte", so das Fazit von Kai Bretschneider. „Heute sind genaue Vorgaben bzw. Einstellungen über das Panel möglich und die Werte können visuell kontrolliert werden".
Eaton Solutions Partner für die Anwendung
Der Eaton Solution Partner Elektro Schütze verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung im Bereich Automation und Schaltschrankbau. Das Leistungspaket umfasst Planung, Projektierung, Schaltschrankbau, Softwareerstellung und Inbetriebnahme von Prozessanlagen in den Bereichen Lebensmittelindustrie, Hydraulik, Fördertechnik, Pumpensteuerungen, Schiffsbetriebstechnik sowie Gebäude- und Energieleittechnik.
Kontaktdaten:
Elektro Schütze Automations GmbH
Georg-Ohm-Straße 4
23617 Stockelsdorf
E-Mail: kbr@elektroschuetze.de
www.elektroschuetze.de
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