Steuerung des Kältemanagements
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Beschreibung der Anlage

Die Anlage, die Gegenstand dieser Automatisierung bildet, ist das „Kältemanagement”.
Diese Produktionsanlage besteht aus einer Gruppe von 9 Kompressoren und einem System von Kondensatoren, Kühlern und Abscheidern. Diese Gerätegruppe ist für die Kälteproduktion zuständig, die zur Produktherstellung notwendig ist und auf dem Vorhandensein von 3 Kollektoren mit unterschiedlichen Temperaturen (0 º C, -5 º C und -12 º C) basiert.
Abgesehen von der Steuerung wird ebenfalls eine Reihe von Berechnungen auf der SPS durchgeführt, um die die produzierte und verbrauchte Kälteladung, sowie deren energetische Leistung, ausgehend von den Daten, die über deren elektrischen Energiemessgeräte und Mengenmesser geliefert werden.

Beschreibung des Automatisierungssystems

Das Automatisierungssystem ist für die Koordinierung von den Start- und Haltevorgängen der Kompressoren, Kondensatoren, Kühler und Abscheider, je nach der Produktionsbelastung zu jedem Zeitpunkt, sowie des manuellen Betriebs, verantwortlich.
Diese Produktionsanlage wurde auf der Grundlage einer SPS-Zentrale mit verteilten Peripheriegeräten und einer Gruppe von 9 SPSs automatisiert, um die individuelle Steuerung von jedem Kompressor zu gewährleisten. Seitens der Überwachung wurde ein Scada-System und verschiedene Bedientafeln für den Feldbetrieb verwendet.

Überwachung

Die Überwachung basiert auf dem Scada-System In-Touch von Wonderware, von dort aus kann die gesamte Produktionsanlage, sowohl manuell als auch automatisch von der Station, die sich im Kontrollraum befindet, bedient werden. Die Kommunikation zwischen dem Scada-System und der SPS-Zentrale erfolgt über Ethernet, mit TCP/IP Protokoll.
Falls eine Störung des Scada-Systems auftritt, sind verschiedene Bedientafeln vorhanden, die alle auf OP und TP von Siemens basieren und zur Steuerung der verschiedenen Bauteile vom Feld aus dienen. Diese Bildschirme sind Bestandteil der Peripheriegeräte der SPS Zentrale (Profibus-DP Protokolle).

SPS-Steuerung

Eine SPS-Zentrale vom Typ SIEMENS S7-400 mit 10 Peripherie-Fernbedienungsstationen von SIEMENS ET200M ist vorhanden, diese dient zur Steuerung der Kondensatoren, Kühler und Abscheider. Diese Kommunikation erfolgt über Profibus-DP.

Es wurden 2 Touchscreen Bildschirme für die Steuerung der Anlage vom Feld aus, sowie 10 Mengen- und Energiemessgeräte von Endress-Hauser eingebaut, die zur Durchführung der Energieverwaltung der produzierten Kälte in Bezug auf den elektrischen Verbrauch dienen.

Die Kompressoren bestehen aus 9 SPS vom Typ SIEMENS S7-300, eine für jeden Kompressor. Diese kommunizieren alle über Profibus (RS-485) mit der SPS-Zentrale, auf die Weise, dass bei Normalbetrieb die Steuerung der Kompressoren ausgehend von der SPS-Zentrale erfolgt, wobei der Automat S7-300 zum Eigenschutz des Gerätes oder für den Betrieb bei Auftreten einer Störung der SPS-Zentrale dient.. Jede SPS hat ein OP von SIEMENS zur Durchführung der Überwachung und Bedienung des Kompressors vor Ort.

Mit der SPS-Zentrale kommunizieren 28 Instrumente vom Typ CVM von CIRCUTOR, die zur Messung des Energieverbrauchs diesen. Diese Kommunikation erfolgt mit den Modbus/TCP-Protokoll, da diese Bauteile das Modbus Kommunikationsprotokoll haben, diese wurden jedoch in das Unternehmensnetzwerk integriert und ein Modbus/TCP-Gateway hinzugefügt, indem die SPS gezwungen wird auf diese Weise zu funktionieren.

Alle Programme der verschiedenen SPS, wurden durch die Programmierung, die auf Step 7 von SIEMENS basiert, erstellt. Für die Steuerung der Ein- und Ausgänge der Kompressoren in den verschiedenen Verarbeitungslinien und aufgrund ihrer Komplexität des Verbrauchsbedarfs sowie Prozessvariablen, musste eine Programmierung durchgeführt werden, die auf der Programmiersprache S7-GRAPH von Siemens basiert und der Norm GRAFCET entsprechen.