Steuerungstechnik

" Wir brauchen nicht mehr Kraft, mehr Talent oder mehr Gelegenheit.
Was wir brauchen, ist der Wille, zu nutzen, was wir besitzen."

- Basil S. Walsh

Allgemeine Beschreibung

Durch die umfassende Automatisierung des gesamten Sudablaufes in Verbindung mit Motoren, elektrisch ansteuerbaren Pneumatikventilen und einer umfassenden Messtechnik an allen Sudbehältern tritt die Steuerung des Sudhauses über ein Fliessschema in der Schaltwarte immer mehr in den Hintergrund. Moderne Sudhaussteuerungen werden komplett von einem oder mehreren PC bedient und mit den erforderlichen Daten zum Sudablauf versorgt. Durch den Einsatz der Computertechnik in Verbindung mit entsprechender Software ist eine wesentlich bessere Einflussnahme des Bedieners auf den Prozess möglich. Auch die Archivierung von den einzelnen Sudabläufen kann in den wesentlichen Punkten automatisiert werden und ist nicht mehr an die Anwesenheit eines Braumeisters zur Aufnahme von Sudprotokollen gebunden.

Die von uns realisierte Steuerung für Sudhäuser wird durch folgende Eigenschaften charakterisiert:

  • Einsatz einer leistungsfähigen Steuerung auf Basis S7-1500, auf Wunsch auch S7-300 / 400 Siemens in der Schaltanlage. Hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten, modulare Erweiterungen und Komponenten auf höchstem technischen Niveau kennzeichnen diese Steuerungsbaureihe. Durch die Fa. Siemens wird die weltweite Versorgung mit Ersatzbaugruppen garantiert und die Möglichkeit von Service durch Vor-Ort-Personal ist gegeben.
  • Es besteht die Möglichkeit der Fernwartung an den Anlagen und an den eingesetzten PCs. Dafür ist lediglich ein kundenseitiger Internetzugang erforderlich.
  • Die Visualisierung der Anlage erfolgt auf der Basis des SCADA-Systems WinCC ebenfalls Fa. Siemens für die Anlagendarstellung und -bedienung, Generierung des Sudprotokolls und Anzeige / Protokollierung von Meldungen.
  • Für die Verwaltung und Programmierung der Sudabläufe wird Microsoft Excel verwendet. Eine speziell programmierte Datei eröffnet die Möglichkeiten zur komfortablen Programmierung der einzelnen Schritte bei der Erstellung des Sudablaufes.
    Neu: Die Programmierung und Verwaltung der Sudabläufe erfolgt ebenfalls auf der Basis von WinCC. Hier kann der Braumeister für jeden Prozess die beteiligten Anlagenelemente, deren erforderlichen Betriebszustand und die für den Prozess erforderlichen Sollwerte selbst eintragen.
  • Die Abarbeitung der aktiven Sudprozesse übernimmt die SPS. Der PC dient der Bedienung und Anpassung. Dadurch wird eine hohe Stabilität des Brauprozesses erreicht.
Sudhaussteuerung von Apparatebau Nordhausen

In den folgenden Abschnitten sollen die wesentlichen Bestandteile unserer Visualisierungsoberfläche anhand der einzelnen Bilder verdeutlicht werden. Es werden dabei Ausschnitte aus bereits realisierten Brauereien verwendet. Da die Oberfläche veränderbar ist, stellen die im Folgenden ersichtlichen Mengengerüste ( Anzeigewerte, Sudeinträge usw. ) keine Maximalwerte dar.

Dem interessierten Betrachter sollen mit den verschiedenen Prozessbildern nur erste Einblicke in die Bedienungsphilosophie unserer Sudhaussoftware gegeben werden. Die wirkliche Struktur wird durch die Anzahl der technologischen Teilprozesse und Behälter jedes einzelnen Auftrages bestimmt.

Wir verstehen uns als Ihr Partner und erarbeiten mit Ihnen gemeinsam die erforderlichen Lösungen für die Optimierung Ihrer vorhandenen Anlagen.

Hardwareaufbau

Innerhalb eines zentralen Anlagenschaltschrankes befinden sich alle erforderlichen Komponenten zur Stromverteilung, die Leistungsteile für Pumpen und andere Antriebe, Netzteile, Transformatoren, die sicherheitsrelevanten Baugruppen und die speicherprogrammierbare Steuerung ( SPS ). Wie in modernen Anlagenstrukturen üblich, befinden sich die Ventile in Form von Ventilinseln und die SPS-Baugruppen zur Messwertaufnahme direkt in der Anlage in kleinen Schaltkästen. Um den Verkabelungsaufwand zu minimieren erfolgt der Anschluss dieser Anlagenteile an die Hauptsteuerung über industrielle Datenleitungen, die sogenannten Bussysteme. In unseren Anlagen kommen dazu Profibus- oder Profinet zum Einsatz.

Visualisierung und Bedienung des Sudprozesses am PC

Auf der Grundlage der Anlagenstruktur wird die Bedienung der Anlage auf mehrere einzelne Prozessbilder verteilt. In jedem Prozessbild sind die für mindestens einen Behälter erforderlichen Elemente, wie zum Beispiel Ventile und Antriebe, sowie die Messstellen und Vorgabewerte für Regelprozesse enthalten. Damit ist es möglich mit nur wenigen Bedienhandlungen einen Überblick über den aktuellen Sudablauf zu erhalten.

Bei der Bedienung der Anlage wird nicht grundsätzlich in Hand- und Automatikprozess unterschieden. Alle nicht durch einen laufenden Prozess verwendeten Elemente sind von Hand ansteuerbar, eine Umschaltung durch den Bediener ist nicht erforderlich. Als verwendete Elemente werden sowohl die innerhalb des Prozesses anzusteuernden Bauteile betrachtet, als auch jene, die beispielsweise für die Bedienung gesperrt werden müssen, um Fehlhandlungen in Form falscher Wegeöffnungen zu vermeiden.

Innerhalb der einzelnen Prozessbilder hat der Bediener hat die Möglichkeit, bestimmte Parameter zu verändern, den laufenden Teilprozess zu unterbrechen oder in einem auswählbaren Schritt den Automatikbetrieb wieder aufzunehmen. Ebenso sind je nach Teilprozess Bedienfelder für Bestätigungen ( Jodprobe o.ä. ) vorgesehen. Im folgenden Bild ist das für Maischbehälter beispielhaft dargestellt.

Neben der Darstellung der Anlagenstruktur und der Messstellen ist die Bedienung der einzelnen Elemente möglich. Im Handbetrieb können dabei die einzelnen Stellglieder durch Mausklick in ihrem Zustand umgeschaltet werden. Die Eingabe von Sollwerten wird durch anklicken des Eingabefeldes und anschliessende Eingabe des neuen Wertes über die Tastatur realisiert.

Sudhaussteuerung von Apparatebau Nordhausen Übersicht

Parametereingabe für die Sudabläufe

Durch eine vollständige Integration der Rezepteingabe in das Visualisierungssystem entfallen Lizenz- und Wartungskosten für Zusatzsoftware. Dieses System ermöglicht es, sowohl Änderungen auch während des Betriebes durchzuführen und sofort auszuprobieren als auch für einen späteren Zeitpunkt zu erstellen und zu pflegen. Eine einfache, intuitive, Tabellenkalkulationen nachempfundene Struktur macht die Handhabung sehr schnell erlernbar.

Es können alle prozess-relevanten Elemente (Ventile, Motoren usw.) ausgewählt, sowie Bedingungen, Sollwerte (Temperaturen, Druck) und -zeiten vorgegeben werden.

Eine Umschaltung der Sprache ist natürlich je nach Aufstellungsort möglich.

Sudhaussteuerung von Apparatebau Nordhausen
Sudhaussteuerung von Apparatebau Nordhausen Übersicht

Zur Archivierung und detaillierten Fehleranzeige werden Standardfunktionen und optionale Zubehörprogramme zu WinCC verwendet.

Unser PartnerZUSAMMENARBEIT
Die nötigen Steuerungen und Automatisierungen unserer Apparate und Anlagen realisieren wir seit Jahren im intensiven Austausch und in enger Zusammenarbeit mit der Fa. IPE-Engwicht.

IPE

Aktivierung der programmierten Sude

Für den organisatorischen Ablauf im Sudhaus ist das Bild „Sud-Daten“ von zentraler Bedeutung. Hier werden die einzelnen Sude in der gewünschten Reihenfolge innerhalb des Ablaufplanes festgelegt. Neben der zeitlichen Abfolge können auch weitere sudbezogene Parameter auf Kundenwunsch eingegeben und beim Start übernommen werden. Die Anzahl der möglichen Tabellenplätze ist nicht auf die hier dargestellten 30 Stück begrenzt. Mindestens der erste Eintrag in der Tabelle muss mit einem Zeiteintrag versehen sein. Ist der Startzeitpunkt nicht festgelegt, aber die anderen Daten sind plausibel, wird der eingetragene Sud bei Verfügbarkeit des 1. Behälters automatisch gestartet. Dadurch ist eine fortlaufende Realisierung von Suden möglich. In der Sortenübersicht können die zur Zeit in der Steuerung vorhandenen Biersorten hinter der laufenden Nummer ( das entspricht der Biersortenangabe im Ablaufplan ) kontrolliert werden.
Unterhalb des Ablaufplanes werden die aktuellen Behälterbelegungen durch die einzelnen Sude und deren aktuelle Sudnummern mit zugehöriger Biersorte angezeigt.

Sudhaussteuerung von Apparatebau Nordhausen

Das Sudprotokoll – die Nachweisführung über durchgeführte Sude

Ein wesentlicher Bestandteil des modernen Sudablaufes ist die Nachweisführung zu den erfolgten Sudabläufen. Um dem Braumeister einen weiten Spielraum für die Gestaltung des Sudprotokolls zu geben, werden die gewünschten Einträge für das Sudprotokoll bereits inner-

halb der Rezeptur festgelegt. Damit bestimmt der Braumeister Zeitpunkt und Inhalt des Eintrages. Mit dem Bedienfeld „Dokument erzeugen“ wird das Sudprotokoll als Datei auf dem PC abgelegt und kann eigenverantwortlich archiviert werden.

Für die weitergehende sudbezogene Archivierung von Kurven und Eingabewerten wird auf Wunsch das Optionspaket „PM Quality“ verwendet, welches lizenzpflichtig ist und nicht zum Standardlieferumfang gehört.

Sudhaussteuerung von Apparatebau Nordhausen Sudprotokoll

Anlagenstörungen

Anlagenstörungen gehören nicht zu den erfreulichen Momenten im Leben des Braumeisters. Deshalb ist eine klare Aussage zum aufgetretenen Problem für eine schnelle Störungs-beseitigung unbedingt erforderlich. Zu diesem Zweck werden auftretende Störungen direkt in eine Meldezeile im Anlagenbild eingetragen. In dem speziellen Bild „Störmeldungen“ können dann noch einmal die „aktuell“ anstehenden und die letzten aufgetretenen Störungen nachgesehen werden. Neben technologischen Störungen, wie zum Beispiel Zeit-überschreitungen, werden die Überwachungsmöglichkeiten durch die Anlagenausrüstung mit Sensoren und Messwertaufnehmern festgelegt.

Sudhaussteuerung von Apparatebau Nordhausen Stoerungsmeldungen
Wir realisieren Steuerungen fürSTEUERUNGSTECHNIK

» Industriebrauereien

» Gasthausbrauereien

» Sudhauskomponenten

» Reinigungsanlagen

» Mälzereianlagen

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