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Verfahrenstechnik 4/2018

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TOP-THEMA I HANNOVER

TOP-THEMA I HANNOVER MESSE Integriert, autark, skalierbar Pumpenantriebe intelligent steuern und vernetzen Autor: Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing, Nord Drivesystems Gruppe, Bargteheide Intelligente Antriebe erlauben ein modulares und robustes Anlagendesign und bieten Herstellern und Betreibern von Pumpenanlagen in der Prozessindustrie zahlreiche Möglichkeiten zur Verfahrens-, Energie- und Kostenoptimierung. Industrie-4.0-Anwendungen sind dabei der Schlüssel für eine Erhöhung der Flexibilität und Prozesssicherheit. Pumpensysteme sind ein elementarer Bestandteil von Anlagen in der Verfahrenstechnik und stellen einen reibungslosen Betriebsablauf in Kühlsystemen, Dosier- und Abfülleinrichtungen oder Förderstrecken sicher. Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit haben daher oberste Priorität. Ein intelligentes, digital vernetztes Anlagendesign im Sinne von Industrie 4.0 ermöglicht eine kontinuierliche Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) und eine vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance). Das erhöht Flexibilität, Prozesssicherheit und Anlagenverfügbarkeit. Im Zuge der voranschreitenden Digitalisierung der industriellen Produktion geht die Entwicklung deshalb auch in der Pumpenindustrie weg von der zentralen Steuerung hin zu dezentraler Intelligenz, die Prozesse autark steuert, Fehler identifiziert und Probleme eigenständig behebt. Kommt es z. B. in einer Produktionsanlage mit einem sich selbst überwachenden System von Pumpen zu einer Störung, wird diese erkannt und – wenn möglich – selbstständig gelöst. Ist dies nicht machbar, wird der Fehler an die zentrale Steuerung gemeldet und bspw. ein vernetzter Ersatzantrieb einer Pumpe in einer Bypass- Strecke angesteuert. Digitale Zukunft Doch wie kommt die Intelligenz in die Pumpe? Dafür sorgen die intelligenten Antriebe von Nord Drivesystems. Als Systemlieferant bietet der Bargteheider Antriebsspezialist vollständig aufeinander abgestimmte Antriebssysteme aus Getriebe, Motor und Frequenzumrichter – angepasst an die jeweiligen Anforderungen der Kundenapplikation. Sie sind vernetzbar, arbeiten autark und sind in Funktion und Leistung skalierbar. Die dezentralen Antriebssysteme bilden Master-Slave-Gruppen, die intelligent miteinander kommunizieren, und übernehmen die Überwachung und Steuerung der gesamten Pumpenanlage. Der Frequenzumrichter wird direkt am Motor installiert. So lassen sich die Antriebe einfach in die Anlagen-Topologie der Kunden integrieren, ohne dass große Veränderungen notwendig sind. Darüber hinaus bietet die dezentrale Integration weitere Vorteile: Investitionen für die Schaltschrank-Installation sowie eine aufwändige Verkabelung entfallen und im Falle eines Schadens ist ein schneller und unkomplizierter Austausch der Pumpenantriebe gewährleistet. PLC steuert eigenständig Der Frequenzumrichter ist das Gehirn des Antriebs. Er verfügt standardmäßig über eine PLC, die eigenständig Steuerungsaufgaben übernimmt und die übergeordnete Anlagensteuerung entlastet. So werden u. a. Druck und Durchflussmengen der geför- 34 VERFAHRENSTECHNIK 4/2018

Die PLC in den Frequenzumrichtern übernimmt eigenständig Steuerungsaufgaben und kommuniziert mit der Außenumgebung Durchfluss messen & regeln die Automatisierungslösungen auf Kundenseite einzubinden. Neben digitalen Schnittstellen bringt er dabei auch die Möglichkeit zur Analogwertaufbereitung mit und kann so Durchflusssensoren (Flowsensoren) und Dosiersensoren (Batchsensoren) der Kunden auswerten. Hohe Schutzarten bis IP66 sorgen zudem für einen sicheren Betrieb. Wir stellen aus: Hannover Messe 23 – 27. April 2018 Halle 11, Stand A70 Global verfügbar derten Flüssigkeiten durch den Frequenzumrichter auf den momentanen Bedarf angepasst. Dabei wird keine überflüssige Energie an Ventilen und Klappen verschwendet. Der Frequenz umrichter passt die Leistung immer an den Bedarf an – egal ob auf einen festen Sollwert eingestellt oder ma nuell justierbar. Je nach Pumpenanwendung bedarf es unterschiedlicher Antriebsleistungen. Pumpen, die für die Versorgung mit Kühl- und Prozesswasser oder Reinigungslösungen eingesetzt werden, müssen bspw. in erster Linie einen störungsfreien Durchfluss sicherstellen (Durchfluss- bzw. Flow-Betrieb). Das erfordert eine große Stabilität der Antriebsgeschwindigkeit. Bei Pumpen zum Abfüllen und Dosieren von Flüssigkeiten (Abfüll- bzw. Batch-Betrieb) ist hingegen höchste Genauigkeit gefragt. Nord Drivesystems bietet eine breite Auswahl an Getrieben, Motoren und dezentraler Antriebselek- Durch die Integration der PLC in die Frequenzumrichter können die Nord-Antriebe die Antriebs- und Pumpendaten (z. B. Durchfluss, Druck, Differenzdruck und Temperatur) erfassen, alle zur Verfügung stehenden Sensor- und Aktordaten auswerten, optimierte Diagnosemöglichkeiten anbieten und die Daten über das Bussystem an die übergeordnete Anlagensteuerung übermitteln. Von dort kann der Weg in eine Cloud weitergehen – alle dafür notwendigen Schnittstellen bringen die intelligenten Antriebe mit. Darüber hinaus unterstützt Nord seine Kunden beim Aufbau einer eigenen sicheren Cloud-Lösung. In die Cloud werden nur Messwerte geschickt, die sich zu den vorhergehenden verändert haben. Dies reduziert erheblich das Datenvolumen und die Netz-Auslastung. Durch die kontinuierliche Überwachung der Feldebene, die Verknüpfung von Kommunikation, Sensorik (Temperatur, Stromaufnahme), Prozessdaten (Drehmoment, Massemesser Durchflussdaten- Manager Magnetisch-induktive Durchflussmesser Regelventile Vortexzähler Die Antriebe sind Industrie 4.0 ready und ermöglichen ein intelligentes, digital vernetztes Anlagendesign. tronik und kann damit allen Anforderungen und Kundenwünschen gerecht werden. Für Pumpenanwendungen eignet sich aufgrund seines großen Funktionsumfangs und seiner hohen Flexibilität insbesondere der Nordac Flex Frequenzumrichter. Er bietet Leistungen bis 22 kW und lässt sich durch vielfältiges Zubehör auch nachträglich noch problemlos an veränderte Gegebenheiten anpassen. Dank eines Wechselspeichers in Form eines Eeproms, das den Parametersatz und das PLC-Programm enthält, können die Einstellungen der PLC bei einem Austausch unkompliziert von einem Umrichter auf einen anderen übertragen werden. Darüber hinaus verfügt der Nordac Flex über alle notwendigen Schnittstellen, um ihn in Beschleunigung, Drehzahl) und den Vitalparametern des Antriebs kann mit den Antriebssystemen eine lückenlose Zustandsüberwachung im Sinne von Condition Monitoring umgesetzt werden. Diese bildet die Basis für eine zustandsorientierte Instandhaltung. Zusammen mit dem Kunden können Predictive-Maintenance-Lösungen für eine vorausschauende und damit planbare Wartung der Pumpenantriebe entwickelt werden. Ziel dieser Algorithmen ist es, ungeplante Stillstandzeiten, Wartungs- und Instandhaltungskosten zu reduzieren sowie die Lebensdauer der Antriebe und angeschlossenen Pumpen zu erhöhen. Halle 15, Stand H31 www.nord.com Ultraschalldurchflussmessgeräte Badger Meter Europa GmbH Nürtinger Str. 76 72639 Neuffen, Deutschland E-Mail: badger@badgermeter.de www.badgermeter.de Jeder Tropfen zählt VERFAHRENSTECHNIK 4/2018 35 Badger.indd 1 12.03.2018 12:00:27

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