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Verfahrenstechnik 5/2015

Verfahrenstechnik 5/2015

Alles im Blick Mehr

Alles im Blick Mehr Effizienz bei der Herstellung von Reaktionsharz-Systemen Michael Jungeblut Optimale Automatisierungslösungen steigern die Effizienz von Produktionsprozessen in hohem Maße und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit von Anlagen und Maschinen. Insbesondere bei der Bewältigung komplexer Abläufe kommt der Automatisierung eine wichtige Aufgabe zu. Autor: Michael Jungeblut, Marketing/PR, Schulz Systemtechnik GmbH, Visbek Bei verfahrenstechnischen Aufgaben ist penibelste Genauigkeit gefragt. Drücke, Temperaturen, Mengen, Wartezeiten, Geschwindigkeiten sind nur einige Parameter, die stimmen müssen. Kleinste Abweichungen können fatale Folgen haben und eine ganze Produktionscharge ruinieren. Die im niedersächsischen Visbek ansässige Schulz Systemtechnik GmbH beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der automatischen Steuerung industrieller Produktionsvorgänge. Vom firmeneigenen Prozessleitsystem über die Steuerungstechnik bis zur Verkabelung bietet das Unternehmen alles für optimale Arbeitsabläufe. Know-how, auf das auch ein namhafter Hersteller von Flüssigkunststoffen setzt. Diese Spezialkunstharze zeichnen sich durch besonders kurze Aushärtungszeiten aus. Sie finden Verwendung im Industriefußbodenbau, in der Kanalisierung, in der Beschichtung bzw. Abdichtung von Parkdecks, Brückenbauwerken, Eisenbahntrassen, Dächern, Balkonen, Wasserrückhaltebecken und vielem mehr. Durch die kurzen Aushärtungszeiten können viele Arbeiten ohne Betriebsunterbrechung erle- digt werden. Ein neuer Fußboden über Nacht – zudem fugenlos, hoch belastbar, abriebfest, reinigungsfreundlich, hygienisch und rutschhemmend – kein Problem. Hohe Flexibilität Das Unternehmen entwickelt die Produkte auf Basis von Acrylaten. Die Besonderheit liegt in der schnellen Aushärtungszeit von etwa einer Stunde auch bei Temperaturen weit unter 0 °C. Außerdem gelang es, die spezielle Rezeptur noch weiter zu entwickeln, sodass die Produkte eine gute Kälteflexibilität und sehr gute Rissüberbrückungseigenschaften besitzen. Aufgrund der relativ seltenen Rezeptur entwickelte sich der Flüssigkunststoff-Produzent zu einem führenden Hersteller und exportiert seine Produkte heute weltweit. Infolge der großen Nachfrage stießen die Produktionskapazitäten des Kunstharzherstellers an ihre Grenzen. Die Lösung: eine komplett neue Produktionsstätte – mit weitgehend automatischer Fertigung nach den höchsten Standards in Bezug auf Produktqualität, Sicherheit und Umweltschutz. 40 VERFAHRENSTECHNIK 5/2015

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN Für die Umsetzung dieser Aufgabe beauftragte das Unternehmen Schulz Systemtechnik. Die Automatisierungsspezialisten sollten in der Halle einerseits für die erforderliche elektrotechnische Infrastruktur sorgen, andererseits die komplette Produktion automatisieren und auf ein industrielles Niveau bringen. „Dazu haben wir im neuen Gebäudekomplex zunächst alles für die Energieversorgung vorbereitet, dann das Daten- und Netzwerksystem aufgebaut sowie die Beleuchtungstechnik installiert“, erzählt Michael Pöhlking, der bei Schulz das Automatisierungsprojekt leitet. „Die Ansteuerung der komplexen Produktionstechnik funktioniert über diverse Schaltanlagen. Diese haben wir explosionsgeschützt für die Ex-Zone 2 ausgeführt.“ Explosionsgeschützte Schaltschränke stammen bei Schulz Systemtechnik aus eigener Herstellung. Maßgeschneiderte Lösungen Nachdem die neue Halle fertig war, ging es an die Produktionstechnik. Bei der Entwicklung der Anlagen zog der Kunststoff-Hersteller die Visbeker frühzeitig zum Engineering- Prozess hinzu. Das ist wichtig, damit die komplexe Verfahrenstechnik auch von der steuerungstechnischen Seite her funktioniert. Ob bei Dosier- und Mischprozessen, Regelungsanwendungen oder dem Umgang mit Temperaturen, Drücken, Gewichten und der Bewältigung von Groß- und Kleinstmengen. „Unser Vorteil ist der umfangreiche Erfahrungsschatz in diesem Bereich. Deshalb können wir uns zügig in die komplexesten verfahrenstechnischen Aufgaben hineindenken und maßgeschneiderte sowie wirtschaftliche Lösungen bieten“, so Pöhlking. Im Detail hat Schulz die gesamte Prozesssteuerung bei der Herstellung der Kunstharze übernommen. Die Gesamtanlage besteht im Wesentlichen aus einem Rohstoff- Tanklager mit drei großen Behältern sowie der Produktionstechnik für die Herstellung der Reaktionsharz-Systeme. Die Rohstoffe gelangen je nach Produkt in einen Batch- Tank, wo sie mit anderen Roh- und Zusatzstoffen vermischt werden. Der Anlagenbediener stellt die individuellen Maschinenparameter entsprechend der Rezeptvorgaben aus dem Labor ein. Die genauen Ablaufschritte werden dann von der Steuerung übernommen. So entstehen durch Einsatz unterschiedlicher Rohstoffe und der Hinzugabe von bestimmten Additiven in einem ausgeklügelten Verfahren die unterschiedlichen Produkte. Fehlersichere Prozessoren In puncto Sicherheit setzt die neue Technik Maßstäbe. Neben der Ex-Ausführung funktioniert sie über SPS-Steuerungen mit fehlersicheren Prozessoren. Das ermöglicht eine dezentrale Automatisierung. Vorteil: der Verdrahtungsaufwand ist wesentlich geringer und Service- und Wartungsaufwand werden reduziert. Zudem wird Platz im elektrischen Schaltraum eingespart. Der komplette Herstellungsprozess von der Rohstoffannahme über die Verarbeitung bis zur Abfüllung funktioniert automatisch. In Planung ist ein übergeordnetes Prozessleitsystem. „Damit kommen alle Vorteile der Automation zur Anwendung“, sagt Stefan Hitz, Schulz Abteilungsleiter für Industrieautomation. „Ein Prozessleitsystem regelt und überwacht alle Abläufe zusammenhängend und kontrolliert die Einhaltung aller Prozessschritte, Mengen und Reihenfolgen. Dies stellt ein in der Leitsoftware hinterlegtes Rezeptmanagementsystem sicher.“ Die komplexe Steuerungstechnik für die Produktion ist in verschiedenen Schaltanlagen untergebracht Für den jeweiligen Anlagenbediener erleichtert sich somit die tägliche Arbeit. Er übernimmt lediglich die Kontrolle und greift bei Bedarf korrigierend ein. Die Prozessleittechnik behält alles „im Auge“: Sie erfasst vollautomatisch alle Produktionsdaten und bereitet sie übersichtlich auf. Auch Handzugaben werden dabei berücksichtigt. Wichtig für Rückverfolgbarkeit und Qualitätsmanagement, da jedes Ereignis einer Produktionscharge zugewiesen kann. Zudem profitiert die Unternehmensleitung von diesen Informationen, um Produktionsabläufe zu optimieren und Stillstandzeiten zu minimieren. So ist der Spezialkunstharz-Hersteller auch mit der Zusammenarbeit mit Schulz Systemtechnik sehr zufrieden. „Mit den Visbekern haben wir einen äußerst kompetenten Partner für alle Automatisierungsfragen speziell für unsere Branche“, zieht die Geschäftsleitung als Fazit. www.schulz.st BESUCHEN SIE UNS AUF DER ACHEMA 2015 HALLE 9.2 STAND C10 WWW.ACHEMA.DE 3D-SIMULATION IN DER CHEMIE UND VERFAHRENSTECHNIK WÄRMETRANSFER − STRUKTUR − CHEMISCHE REAKTIONEN − OPTIMIERUNG − MULTIDISZIPLINÄRE CO-SIMULATIONEN MODELLIERUNG MIT DISKRETEN ELEMENTEN (DEM) − MEHRPHASENSTRÖMUNG − FLUID STRUKTUR WECHSELWIRKUNG info@cd-adapco.com www.cd-adapco.com CD-adapco.indd Verfahrenstechnik 1 advert april 2015.indd 1 10.04.2015 09/04/2015 11:01:21 16:36 VERFAHRENSTECHNIK 5/2015 41

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