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Leitsystem optimiert Mühlenbetrieb

01 Die Goodmills Group produziert in ihren Mühlen vor allem Mehl und Hartweizengries

01 Die Goodmills Group produziert in ihren Mühlen vor allem Mehl und Hartweizengries

02 Einfach zu überwachen und zu bedienen: Die vollständige Repräsentation der Hartweizenmühle des Werks Raaba in Zenon

02 Einfach zu überwachen und zu bedienen: Die vollständige Repräsentation der Hartweizenmühle des Werks Raaba in Zenon

03 Übersichtsbild der Getreidereinigung

03 Übersichtsbild der Getreidereinigung

Die österreichische Mühlengruppe Goodmills vermahlt jährlich rund 200 000 t Getreide. An zwei Standorten wird seit 2003 die HMI/Scada-Lösung von Copa-Data eingesetzt. Sie stellt Ergonomie, Robustheit und Energieeffizienz im Mühlenbetrieb sicher. Laufende Weiterentwicklungen sorgen seitdem für Zukunftssicherheit sowie den Ausbau und die Absicherung der Wettbewerbsfähigkeit.
Zur Goodmills Group mit ihren 125 Mitarbeitern gehören unter anderem auch die Rannersdorfer Bio-Mühle und die Farina-Mühle. Die Rannersdorfer Mühle verarbeitet seit 2012 ausschließlich Bio-Getreide mit einer Steinmühle. Die Farina-Mühle in Graz-Raaba produziert neben Mehl vor allem Hartweizengrieß für die Teigwarenerzeugung (Bild 1). 1879 gegründet, liefert Goodmills Österreich Mehl, Grieß und Backmischungen mit bekannten Markennamen an Bäckereien, Hersteller von Tiefkühlprodukten und den Einzelhandel.
Effizienz und Qualität im Fokus
„Mehl und Grieß sind als Naturprodukte von der Rohstoffqualität abhängig. Kunden erwarten aber eine stets gleichbleibende Qualität – sehr oft nach kundenspezifischen Vorgaben“, erklärt Peter Stallberger. Der Lebensmitteltechniker ist seit mehr als 20 Jahren im Unternehmen tätig und heute Geschäftsführer von Goodmills Österreich. „Diese Qualität ist – wie die Unterschiede zu Produkten anderer Hersteller – auf den ersten Blick kaum zu erkennen. Die Erlösmargen für das als Massenware eingestufte Produkt sind gering“, informiert er weiter.
Von großer Bedeutung ist daher ein hoch effizienter, weitgehend automatisierter Betrieb mit der Fähigkeit, das ganze Jahr über eine gleichbleibend hohe Produktqualität zu garantieren. „Die Anlagen der Bio-Mühle Rannersdorf laufen im Drei-Schicht-Betrieb sechs bis sechseinhalb Tage pro Woche, in den Wochen vor Weihnachten sieben Tage durchgehend“, sagt P. Stallberger. „Die Qualität sichern wir durch strenge Eingangskontrollen, durch Ausschleusen unerwünschter Körner mit einem Vision-System und durch Steuerung der Zusammensetzung aus den getrennt eingelagerten einzelnen Mehlen.“
Transparente, zuverlässige Prozesse
Wesentlich für die Erzeugung der Grundnahrungsmittel Mehl und Grieß ist die vollständige Nachvollziehbarkeit sämtlicher Prozesse, im Fall der Bio-Produkte bis zum Vertragslandwirt. Ebenso wichtig wie die qualitativen Kriterien ist die Lieferfähigkeit. „Bereits ein Tag Produktionsstillstand wäre schwierig zu kompensieren, alles darüber hinaus wäre eine Katastrophe“, verdeutlicht P. Stallberger.
Im Normalbetrieb überwacht ein diensthabender Müller den gesamten Betrieb der Mühle. Dazu gehören alle dem Mahlvorgang vor- und nachgelagerten Prozesse. Diese reichen von der Entladung der Lkw bei der Anlieferung über das Einlagern, Reinigen und nach Farben sortieren sowie Trocknen des Getreides bis hin zur Zusammenstellung unterschiedlicher Mischungen, Verpackung und Palettierung bzw. der Lkw-Verladung.
Für die effiziente Überwachung und Betriebsführung wurden die Mühlen in Rannersdorf und Raaba bereits 2003 mit einer alle Bereiche übergreifenden Installation des HMI/Scada-Systems Zenon von Copa-Data ausgestattet. Implementiert wurde es von einem Automatisierungspartner, auf dessen Dienste sich die Verantwortlichen in den Mühlen Rannersdorf und Raaba bereits seit 1983 verlassen, der heutigen KPS Automatisierungstechnik GmbH. „Das System des Salzburger Unternehmens beeindruckte uns durch seine Offenheit, die eine einfache Integration unterschiedlichster Subsysteme ermöglicht“, sagt KPS-Geschäftsführer Walter Pummer. „Weil Zenon zudem durch ständige Weiterentwicklung stets auf der Höhe der technologischen Möglichkeiten bleibt, wurde das HMI/Scada-System inzwischen zu einem hausinternen Standard.“
Vor der Einführung des auf Zenon basierenden HMI/ Scada-Systems gab es bei Goodmills Blindschaltbilder, die nur einen recht groben Überblick über die elektrischen Schaltanlagen ermöglichten. Vorrangiges Ziel der Ausstattung mit dieser Software war, den Müllern die Überwachung und Steuerung sämtlicher Prozesse in der Mühle zu erleichtern.
Optimierungspotenziale gehoben
„Diese Erwartungen hat Zenon mit einer für alle Mitarbeiter leicht verständlichen Visualisierung (Bild 2 und 3) und einfach zu erlernenden Bedienung voll erfüllt“, bestätigt An dreas Seidl, Betriebsleiter der Farina-Mühle in Raaba. „Darüber hinaus entfallen durch die Datenhaltung im Hintergrund – in Raaba wurde bereits der Zenon-Archivserver implementiert – sämtliche Aufzeichnungen, etwa zur Chargenrückverfolgung, die unsere Kollegen früher handschriftlich führen mussten.“
Das System hat die Arbeitsweise der Müller gegenüber dem Vorzustand verändert und dabei die Robustheit gesteigert. So werden heute auch sehr komplexe Abläufe über die einfache Auswahl von Rezepturen gesteuert, die den in der Regel über Profibus angebundenen Steuerungen der einzelnen Anlagenteile die passenden Parameter liefern.
Da das System die vorgegebenen Sollwerte während des Betriebs laufend überwacht, kann es steuernd in das Zusammenspiel der einzelnen Anlagenteile eingreifen und Rückstaus oder Stillstände vermeiden. „Durch die Optimierung sämtlicher Verfahrensschritte mit einer Regelgüte, die manuell kaum zu erzielen wäre, ermöglicht es uns das HMI/ Scada-System, hohe Werte bei Qualität und Ausbeute zu erzielen“, sagt P. Stallberger. „Das trägt wesentlich zur Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlagen bei.“
Gleiches gilt für die Senkung der Energiekosten. So konnte etwa durch die bedarfsabhängige Steuerung in Abhängigkeit von der Korngröße der Energieverbrauch der Vakuum-Förderanlagen um rund 20 % gesenkt werden. Auch das vorhandene Wasserkraftwerk in Rannersdorf und die 2009 errichtete Photovoltaik-Anlage in Raaba wurden in die auf Zenon basierende Gesamtautomatisierung einbezogen, ebenso eine Verbrennungsanlage für Getreidestaub. Das reduziert nicht nur das Einkaufsvolumen für elektrische Energie, sondern gibt Goodmills die Möglichkeit, im Prozess benötigte Wärme im Haus zu erzeugen und Überschüsse an das Fernwärmenetz abzugeben.
Umfassende Zugriffsmöglichkeiten
Völlig verändert hat das Leitsystem die tägliche Arbeit der Müller, denn diese beobachten und steuern die Anlage nun von einer zentralen Leitwarte pro Standort aus. Im Fall größerer Störungen, die der diensthabende Müller nicht selbst beheben kann, schaltet sich der Obermüller in seiner Funktion als Betriebsleiter ein. Vom Computer an seinem Arbeitsplatz oder über ein mobiles Endgerät kann er sich somit ortsunabhängig über die Situation an der Anlage informieren und auch direkt eingreifen.
„Das erlaubt unseren Müllern, mittels Tablet-PC auch während einer mannlosen Schicht einzugreifen“, freut sich Franz Egert, Obermüller und Betriebsleiter der Rannersdorfer Bio-Mühle, über einen der Vorteile der webbasierten Oberfläche von Zenon. „Das gibt ihnen die Möglichkeit, Bereitschaftsdienste von zu Hause aus zu absolvieren, und leistet so einen Beitrag zu ihrer Lebensqualität und Motivation.“ (ih)

Die HMI/Scada-Software im Detail

Zenon ist eine offen konzipierte, objektorientierte Software für die Industrieautomation. Die Produktfamilie wird weltweit von vielen Unternehmen zur Prozessvisualisierung, als Human-MachineInterface (HMI) und als Supervisory Control and Data Acquisition (Scada) System eingesetzt.
Die Zenon-Produktfamilie bietet eine integrierte Lösung auf allen Ebenen der Automatisierungspyramide: Auf der Feldebene kommt Zenon Logic als SPS zum Einsatz, auf der HMI/Scada-Ebene Zenon Operator und Zenon Supervisor als Information Gateway und für die Datenanalyse Zenon Analyzer für unternehmensweites Reporting. Dabei ermöglicht die Offenheit der Lösung rasche und effiziente Anbindungen, zu beliebiger Hardware und Software. So nutzt das HMI/Scada-System zur Kommunikation Standardschnittstellen, wie COM, „ActiveX“, XML oder das Zenon-eigene Process Gateway. Es kommuniziert aber auch mit einer Vielzahl proprietärer Schnittstellen, zum Beispiel mit der von SAP verwendeten RFC/BAP. Sämtliche Steuerungsanbindungen werden vom Unternehmen selbst programmiert, auf das Zielsystem abgestimmt und getestet.
Zenon als Leitsystem bei Goodmills
Bei Goodmills kommt Zenon als Leitsystem mit folgenden Funktionen und Eigenschaften zum Einsatz:

- Pro Mühle eine zentrale Leitwarte,

- komplette Anbindung der Steuerungslandschaft mittels Profibus,

- Datenhaltung mithilfe von Zenon-Archivserver,

- Parametersteuerung mit Zenon-Rezeptgruppen-Manager,

- reduzierte Energiekosten aufgrund bedarfsabhängiger Steuerung sowie

- Ortsunabhängigkeit und erhöhte Reaktionsfähigkeit durch mobile Web-Clients.

Autor: Frank Hägele ist Sales Director bei der Copa-Data GmbH. info@copadata.de

Autor: Frank Hägele ist Sales Director bei der Copa-Data GmbH. info@copadata.de