(Bild: Parilov – stock.adobe.com)
Entscheider-Facts
- Der Prozessregler dient als zentrale Steuereinheit für die Mühlensteuerung und -überwachung.
- Zusatzfunktionen wie Fernzugriff über Webserver und Benutzerverwaltung sind bereits integriert.
- Eine kundenspezifische Webapplikation ermöglicht, die Anlage über ein Tablet oder Smartphone beim Endkunden in Betrieb zu nehmen.
Mühlen gehören zu den ältesten Maschinen, die der Mensch erfunden hat. Handmühlen sind schon seit der Jungsteinzeit in Verwendung, Wind- und Wassermühlen wurden bereits in Ägypten und Mesopotamien im ersten Jahrtausend vor Christus eingesetzt. 1950 gab es noch fast 19.000 Mühlen in Deutschland, heute sind es noch 550.
Neben Hammermühlen in der Futterindustrie haben sich sowohl in der Müllereitechnologie als auch in Brauereien Walzenmühlen etabliert.
Ein wichtiger Bestandteil für die Effizienz jeder Mühle ist die vorgelagerte Dosiereinrichtung. Eine Dosiereinheit besteht aus einem Vorbehälter mit Aspirationsanschluss, Schwerteil-Ausleser und einem Magneten, um sicherzustellen, dass keine Fremdkörper in die Mühle gelangen. Abhängig von der Anwendung werden Dosiereinheiten mit Speisewalzen eingesetzt, deren Drehzahl genau überwacht werden muss, damit immer die richtige Menge Mahlgut zugeführt wird. Hauptaufgabe ist in diesem Anwendungsfall, die Drehzahl des elektrischen Antriebs abhängig von der Belastung der Vermahlungswalzen zu steuern. Diese Funktion erfüllt ein stetiger PD-Regler mit Analogeingang (4-20 mA), Analogausgang (4-20 mA) und einer Spannungsversorgung von 24 V.
Der Regler muss über die erforderlichen Ein- und Ausgänge sowie eine einfache Visualisierung verfügen und intuitiv bedienbar sein.
Nach Möglichkeit können Anwender in diesem Zuge noch weitere Messwerte erfassen. Hier bietet sich an, sich die Temperatur der Walzenlager anzeigen zu lassen, wobei eine Auswertung über Grenzwerte möglich sein sollte. Wird die Temperatur überschritten, können Anwender sofort Maßnahmen treffen, um einen Anlagenstillstand oder größere Schäden zu vermeiden. Weitere bedienerfreundliche Funktionen sind eine externe Reglerfreigabe und eine übergeordnete Steuerung durch die Anwender einen externen Sollwert einstellen können. Zudem sollten Anwender den Prozess aus der Ferne überwachen können.
Modular aufgebautes Hardwarekonzept
Für diese Anforderungen bietet Jumo den Dicon touch, einen mehrkanaligen Prozess- und Programmregler mit einem modular aufgebautem Hardwarekonzept, den Anwender für verschiedene Applikationen nutzen können. Vier analoge Universaleingänge zum Anschluss an Widerstandssensoren und Thermoelemente sowie Einheitssignale und bis zu acht externe Eingänge können unterschiedliche physikalische Messwerte mit hoher Präzision erfassen.
Für eine sichere Bedienung verfügt der Prozessregler über eine passwortgeschützte Benutzerverwaltung mit einer individuellen Rechtevergabe für unterschiedliche Ebenen oder Steuerbefehle. Bis zu vier frei editierbare Prozessbilder ermöglichen individuelle Visualisierungen, schnell auf Prozesszustände zuzugreifen und eine einfache übersichtliche Bedienung.
In Dosieranlagen wird der Prozessregler als stetiger PD-Regler eingesetzt. Dazu wird als Istwert der Strom aus dem Frequenzumrichter des Mahlwerks als Analogsignal (4-20 mA) an den Regler gegeben. Da je nach Anlagengröße Anwender unterschiedliche Elektromotoren zum Antrieb des Mahlwerks eingesetzten, können Sollwert und Grenzwerte variieren.
Das stetige Regler-Stellsignal geht als Analogsignal (4-20 mA) auf die Antriebseinheit der Speisewalze. Ziel ist, den Antriebsmotor der Mahlwalzen im effizientesten Betriebsbereich zu fahren – dementsprechend wird der Sollwert (Strom) gewählt. Beim Überdosieren steigt der Strom des Mahlwerks stark an, beim Unterdosieren sinkt die Stromaufnahme bis zum Leerlaufstrom.
Kollegen aus der Ferne aufschalten
Die Regelgrößen Sollwert und Istwert werden registriert, um diese für die Inbetriebnahme und spätere Verbesserungen nutzen zu können. Für den Prozessregler gibt es eine kundenspezifische Webapplikation (HTML-Bedienseite). Der Hersteller wollte den Anwendern ermöglichen, die Anlage über ein Tablet oder Smartphone beim Endkunden in Betrieb zu nehmen oder sich durch eine Fernaufschaltung durch Kollegen unterstützen zu lassen.
Auf der Bedienseite der Webapplikation können Anwender einen Sollwert und ein Handstellsignal vorgeben oder den Regler in den Handbetrieb nehmen. Außerdem können Anwender die Alarm- sowie die Ereignisliste aufrufen und die Registrierdaten sind als Trendaufruf verfügbar. Die Parametrierung erfolgt auf einer eigenen Seite und ist passwortgeschützt. Nach dem Login verändern Anwender ausgewählte Parameter aus der Konfigurationsebene des Prozessreglers beispielsweise Sprache, Reglerparameter oder Grenzwerte.
Die Temperatur zeigt ein digitales Dira-View Anzeigegerät des Herstellers direkt am Schaltschrank der Mühle an. An den Multifunktionsmesseingang des Anzeigegeräts können Anwender Thermoelemente, Widerstandsthermometer, Widerstandsferngeber, Widerstandspotentiometer und Einheitssignale 0(2) bis 10V / 0(4) bis 20mA anschließen. Über die Anzeige kann eine Alarmmeldung im „Klartext“ angezeigt und über Relais- oder Digitalausgänge weiter gemeldet werden.
Abhängig davon, wie die Anlage ausgestattet ist, werden bis zu drei verschiedene Temperaturmessungen erfasst und entsprechende Grenzwerte auf den Anzeigegeräten ausgewertet. Die Grenzwerte werden hardwaretechnisch verarbeitet und sind Bestandteil der Freigabekette „externe Reglerfreigabe“ auf dem Prozessregler.
Achema, Halle 11.1 –E43
