A A A
| Sitemap | Kontakt | Impressum
ETZ Logo VDE Verlag Logo

Energieoptimierte Druckluftversorgung

Projektleiter Daniel Philipp vor der neuen Lösung mit der S7-Panel-SPS von Insevis

Projektleiter Daniel Philipp vor der neuen Lösung mit der S7-Panel-SPS von Insevis

01 S7-Panel und S7-SPS

01 S7-Panel und S7-SPS

02 Trendanzeige auf dem Insevis-Panel mit integrierter S7-CPU, 2 × Ethernet, 2 × Modbus, CAN und einem seriellem CP

02 Trendanzeige auf dem Insevis-Panel mit integrierter S7-CPU, 2 × Ethernet, 2 × Modbus, CAN und einem seriellem CP

Für produzierende, energieintensive Unternehmen ist die Verbesserung der Energieeffizenz ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Gerade in der Druckluftversorgung sind immer noch sehr hohe Einsparungen zu erreichen. Der folgende Bericht zeigt, dass die Überarbeitung einer Bestandsanlage auch während des laufenden Betriebs einfach möglich ist.
Die Oerlikon Schweißtechnik GmbH ist ein führender Lieferant von Schweißzusätzen. Im Rahmen der gesetzlich vorgeschriebenen Energieeinsparungen wurden dort die größten Möglichkeiten in der Optimierung der Energieeffizienz der Druckluftversorgung gesehen. Das Ingenieurbüro Wolff aus Ludwigshafen hat man mit der Konzept- und Ausführungsplanung betraut. Dabei stand die Erfüllung der Anforderungen der Produktion im Vordergrund, zum Beispiel ein Grund- /Spitzenlastverhältnis von 1 : 10, möglichst konstanter Druck für die Fördereinrichtungen, Absperrung anlagebedingter Leckagen in der produktionsfreien Zeit und die Nutzung der Abwärme für Heizungslösungen. Im ausgeführten Konzept wurden die Bestandskompressoren mit Profinet-Frequenzumrichter auf Drehzahlregelung umgebaut, Luftmengenmessung zur Verbrauchserfassung über Modbus RTU eingebunden, eine Energiemessung der drei Kompressoren integriert sowie Ventile und Heizungspumpen angesteuert. Weiterhin gehörten die Einbindung in die betriebliche IT-Umgebung und eine Fernbedienung über zwei getrennte Netzwerke dazu. Die Ausführung wurde im S7-Sprachraum realisiert, damit der Anwender die weiterführende Pflege selbst übernehmen kann.
Das Ingenieurbüro Wolff entschied sich bei dieser Anwendung für eine 7-Zoll-S7-Panel-SPS des Systemanbieters Insevis mit einem dezentralen Peripherieblock – alles in Metallgehäuse verbaut und damit bestens für eine raue Umgebung geeignet (Bild 1). Die Insevis-S7-SPS werden wahlweise mit den Siemens-Tools Simatic Manager 5.5 oder mit dem TIA-Portal V13/14 (in AWL, KOP, FUP, S7-SCL, S7-Graph) programmiert – quasi mit dem Befehlsumfang einer „S7-315-2PNDP“ und mit 1 MB Arbeits- und 8 MB Ladespeicher. Damit sind die meisten Anwender vertraut und es gibt für sie keine Umgewöhnungsprobleme. Das Besondere an den ausgewählten SPS sind die vielen, bereits in der Grundausstattung integrierten Schnittstellen, wie Ethernet (TCP, UDP, S7-Kommunikation), Modbus TCP und RTU, CAN (CANopen und Layer2) sowie einen seriellen CP mit RS-232 und RS-485 (freies ASCII). Die neueren S7-CPU verfügen sogar über zwei getrennt konfigurierbare Ethernet-Anschlüsse, die für den Kunden-ITBereich und den eigenen Service-Zugang genutzt werden können. Zusätzlich lassen sich die CPU mit Profibus-DPMaster/Slave oder mit Profinet-IO-Controller ausrüsten. Die dafür nötigen SFC und SFB stehen kostenlos im Internet zur Verfügung, neben Beispielanwendungen und Demovideos zu deren Handling. Alle Schnittstellen und können schnell und kosteneffizient per Systemverkabelung angeschlossen werden.
Lizenzfreie Visualisierung
Die Erstellung und Pflege der Visualisierung erfolgte in einer Projektsprache und damit völlig lizenzfrei in einer Insevis-eigenen Visualisierungssoftware samt Simulations- und kostenlosem Remote-Zugangstool, in der sich WinCC-flexible Benutzer sofort zurechtfinden. Ein VNC-Server ist in den Insevis-S7-Panels mit der neuesten CPU kostenlos enthalten und dient zur 1 : 1-Visualisierung per diverser VNC-Clients, auch mit dem „Sm@rtClient“ von Siemens. Insevis bietet neben dem VNC-Server seinen Kunden bis zu fünf als zusätzliches Panel einsetzbare Remote-Visualisierungen von ethernetfähigen S7-CPU kostenfrei an und verschafft deren Anwendungen einen hohen Mehrwert. Die nötigen Anleitungen stehen im Downloadbereich der Webseite als PDF, Video und S7-Demoprogrammen für alle S7-CPU samt Full-HD-Demo-Visu zur Verfügung. Die einfach projektierbaren, aber sehr umfangreichen Trend- und Protokollierfunktionen haben die Optimierung der Regelkreise deutlich beschleunigt. Trendarchive und Meldearchive können jederzeit über das Netzwerk ausgelesen und in einer Tabellenkalkulation ausgewertet werden. 64 Trendkanäle mit je 65 535 Messwerten werden von den S7-Panels und S7-Panel-SPS im FIFO-Verfahren aufgezeichnet und auf Wunsch auf eine Micro-SD-Karte weggeschrieben (Bild 2). Bei der Archivierung können zehn solcher Container verbunden werden, welches einen Bereich von 655 350 Werten pro Trendkanal entspricht. Dabei kann über die gesamte Zeitachse eine Lotfunktion gezogen oder direkt zu einer bestimmten einzugebenden Zeit zugewiesen werden, die alle Werte zu diesem Zeitpunkt in E/A-Feldern anzeigt. Eine zweite Instanz der „RemoteStage“ dient zur Anzeige und Abspeicherung der Archivierungen, im csv-Format, die entweder auf der Micro-SD-Karte des S7-Panels oder der Panel-SPS gespeichert oder während der Remote- Verbindung im Systemspeicher des PC angelegt wurden. Die mehrfache Fernbedienung wurde über VNC und Remotestage aktiviert, denn auch diese Funktionen sind lizenzkostenfrei.
Fazit
Nach Inbetriebnahme und mehrmonatiger Produktion ist der Projektleiter Daniel Philipp sehr zufrieden. Seine Anforderungen wurden bei eingehaltenem Budget mehr als erfüllt. Sein Fazit: „Mit Insevis kann man seine Bestandsanlagen kosteneffizient modernisieren und man hat einen deutschen Hersteller zur langfristigen Zusammenarbeit.“ (hz)