Steuerung mit Überwachungslösung

Andreas Mühlbauer,

Den Luftstrom kontinuierlich halten

Durch eine intelligente Zustandsüberwachung konnte ein britischer Gerstenmalzhersteller Ausfälle deutlich reduzieren und die Produktivität seiner Anlagen steigern. Von Silvia von Dahlen
Intelligente Zustandsüberwachung von Mitsubishi Electric. © Mitsubishi Electric Europe
Malzgerste wird zur Herstellung von Bier, Spirituosen und einer Reihe gängiger Lebensmittel verwendet und in großen Chargen hergestellt. Die Umweltbedingungen sind für ein einheitliches Produkt mitentscheidend. Jede Charge ist nicht nur in finanzieller Hinsicht äußerst wertvoll, so dass die Wartung und Instandhaltung der Geräte von großer Bedeutung sind. 

Einer der größten britischen Hersteller von gemälzter Gerste ist Muntons. Das Unternehmen sichert wichtige Teile seines Produktionsprozesses vor ungeplanten Ausfallzeiten durch den Einsatz des Smart-Condition-Monitoring (SCM)-Systems von Mitsubishi Electric.

Wie in vielen Lebensmittelindustrien sind die Prinzipien des Gerstenmälzereiprozesses immer noch durchaus traditionell. Nichtsdestotrotz geht Muntons mit der Zeit und setzt stark auf moderne Automatisierung, elektromechanische Ausrüstung und Sensoren, um eine Feinsteuerung von Luftstrom, Wärme und Feuchtigkeit zu gewährleisten. Denn Ventilatoren und Motoren sind entscheidend für den Betrieb. Bei Muntons werden große Mengen an Produkten zeitgleich verarbeitet, wobei die wichtigsten Prozesse auf eine kontinuierliche Zufuhr von Blasluft angewiesen sind. Die gewählte SCM-Installation bietet Zustandsüberwachung für zwei große 315-kW-Lüfteraggregate und einen 90-kW-Lüfter. Sensoren überwachen den Elektromotor, die Kraftübertragungskupplung und die Lagerung der Hauptlüfterwelle an jedem Lüftersatz.

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Schwer zugängliche Lager überwachen

Das SCM-System von Mitsubishi Electric schützt die Anlagen von Muntons vor ungeplanten Ausfällen. © Mitsubishi Electric Europe

Betriebsingenieur Michael Plawecki sagt: „Wir haben jetzt einen klaren Überblick über den Zustand der Ventilatoren und erhalten eine frühzeitige Warnung, wenn Wartungsarbeiten erforderlich sind. Die Fernüberwachung und die schnelle Diagnose ermöglichen es uns, schnell zu reagieren, wenn die von uns festgelegten Grenzwerte erreicht werden. Wie versprochen war das System einfach zu installieren und in Betrieb zu nehmen.“

Der Ausschlag für den Einsatz der SCM-Lösung rührte von Schwierigkeiten, die bis dahin bei schwer zugänglichen Lagern in einem großen Lüftergehäuse auftraten. Ein Lager-ausfall in einer Lüfterbaugruppe hatte das Muntons-Engineering-Team unvorbereitet überrascht und sich als signifikant in Bezug auf Ausfallzeiten erwiesen. „Wir bemerkten die Probleme erst viel zu spät. Als Resultat mussten wir die Linie außerplanmäßig anhalten, um die notwendingen Reparaturen durchzuführen“, sagt Plawecki.

Das sollte nicht mehr vorkommen, von daher suchte Muntons nach einer Überwachungslösung mit vorausschauender Wartungstechnologie, die in das bestehende SCADA-System des Unternehmens integriert werden konnte. Seine Anforderung war ein System, das eine maximale Vorwarnzeit bietet und das schnell und einfach zu installieren ist. „Mit dem SCM-System von Mitsubishi Electric, einer Marke, der wir vertrauen, haben wir die ideale Lösung gefunden“, sagt Plawecki.

Die SCM-Lösung umfasst intelligente Sensoren, die an Lagergehäusen, Getrieben, Pumpen und Motoren angebracht werden können. Sie erkennen, wann das Gerät aufgrund von Verschleiß außerhalb seines normalen Einsatzbereichs zu arbeiten beginnt. Es bietet ein ausgeklügeltes Frühwarn- system für kritische Teile der rotierenden Anlagenausrüs-tung. Schwingungsfrequenzen und Temperaturanzeigen werden kontinuierlich überwacht und über Industrial Ethernet an eine Mitsubishi-Electric-SPS der L-Serie übermittelt.

Veränderungen der Schwingungsmuster überwachen

Die kleine und kompakte SPS der Melsec-L-Serie bietet eine einfache Integration in andere Hard- und Softwareplattformen und integriert sich nahtlos in das SCADA-System von Muntons Malt © Mitsubishi Electric Europe

Die SPS erlaubt eine einfache Integration in andere Hard- und Softwareplattformen des Netzwerksystems und integriert sich in diesem Fall nahtlos in das SCADA-System von Muntons Malt. Die vom Lagerexperten Schaeffler FAG entwickelten Sensoren überwachen Veränderungen in den komplexen Schwingungsmustern, die für die Art der Anlage, an der sie angeschlossen sind, spezifisch sind. Die Software vergleicht diese Daten mit hoch entwickelten Datenmodellen aus Tausenden früherer Installationen und bietet dem Anwender ein effektives Analyse- und Warnsystem.

Echtzeit-Informationen und alle Alarme werden auf einem HMI der Mitsubishi-Electric-GOT-Serie angezeigt, das am Steuergehäuse montiert ist. Das System kann unabhängig von jeder anderen Automatisierung arbeiten, wobei mehrere Sensoren durch eindeutige IP-Adressen lokalisiert und erkannt werden. Bei Muntons ließen sich die visuellen Informationen und die erzeugten Alarme einfach in die bestehende Automatisierungssoftwareplattform einbinden.

Da das SCM auf den drei Lüftersätzen installiert ist, untersucht das Muntons-Engineering-Team nun das Potenzial für eine intelligente Klimaüberwachung an anderer Stelle in der Anlage. „Wir überprüfen jetzt die gesamte Anlage, um eine Entscheidung darüber zu treffen, welche anderen Teile der Anlage wir aufnehmen, mit dem Ziel, die Wartung zu beschleunigen und die geplanten Wartungszeiten zu verkürzen. Wir sind uns bewusst, dass sich die Investition in Automatisierung und vorausschauende Instandhaltung sehr schnell auszahlt, indem ungeplante Ausfallzeiten vermieden werden. Und dadurch steigen auch die betriebliche Effektivität und Produktivität.“

Silvia von Dahlen, Referentin Marketing Communications, Mitsubishi Electric Europe

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