UmweltJournal Ausgabe 2019

September 2019/ UmweltJournal
AUTOMATISIERUNG, PROZESS- | MESSTECHNIK
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Siemens installiert ...
Autonomes Schüttgutlagerverwaltungssystem
in China
Ein Pilotprojekt der Jiangsu Binxin Special Steel Material Co. Ltd. zeigt, wie
Lageranlagen vollautomatisiert arbeiten können.
Foto: istock
| WT12-02G |
Windenergieanlagen
noch effizienter steuern
Mit offener PC- und EtherCAT-basierter
Steuerungstechnik
Um die Luftqualität in den städtischen
Zentren Chinas zu verbessern, werden
immer mehr Lagerbestände an Eisen,
Stahl und andere industrielle Produkte von traditionellen
Außenstandorten in Hallenanlagen
verlegt. In diesem Zuge hat die Jiangsu Binxin
Special Steel Material Co. Ltd. (Binxin Steel)
beschlossen, ein autonomes Schüttgutlagerverwaltungssystem
von Siemens einzusetzen. Dieses
ermöglicht einen kontinuierlichen, sicheren und
zuverlässigen Betrieb – ein erster Schritt zur Verbesserung
der Anlagenintelligenz und Erhöhung
der Produktionskapazitäten.
Um die Durchlaufzeiten zu optimieren und
die geforderte Qualität zu liefern, sind Lagerund
Transportsysteme ein wichtiger Bestandteil
moderner Anlagen für Schüttgüter wie Erz, Kohle
und Flussmittel. Die Automatisierungslösungen
von Siemens ermöglichen den autonomen Betrieb
der Absetzer und Rückladegeräte, reduzieren
Betriebskosten und stellen einen reibungsloseren
und sichereren Betrieb mit weniger Verschleiß
an den mechanischen Teilen der Anlage sicher.
Damit ist Binxin Steel in der Lage, leistungsstärker
und genauer zu fabrizieren. Im Vergleich
zum bemannten Betrieb können Lagerflächen
voll ausgenutzt und der Energieverbrauch optimiert
werden.
Arbeiten des Personals aus der Ferne
Ein 3D-Modell des Lagerbestands als Kernelement
liefert hierbei Informationen zu Menge und Qualität
des gelagerten Materials. Das Modell wird regelmäßig
mit Daten aktualisiert, die von Absetzer und
Rückladegerät geliefert werden. Damit profitiert
Binxin Steel auch von einer erhöhten Sicherheit,
da alle Arbeiten des Personals aus der Ferne durchgeführt
werden: Nach der Festlegung des Arbeitsbereichs
und den Parametern für jeden Auftrag
werden die Details automatisch berechnet und vom
Bediener genehmigt. Im Anschluss wird der Auftrag
an die Maschinen übertragen, der Rest erfolgt
automatisch. Um Kollisionen zwischen Maschinen
und anderen Objekten – und damit Geräteausfälle
– zu vermeiden, verfügt die Lagermaschine über ein
Schutzsystem auf Basis von Sensordaten.
Die Zhongye Changtian International Engineering
Co., Ltd. (CIE) betreut Chinas Stahlindustrie
seit mehr als 60 Jahren als Generalunternehmer für
Engineering, Beschaffung und Konstruktion (EPC).
Das Unternehmen ist ein EPC- und Design-Institut
mit technischer Integrationsfähigkeit und eigener
Sintertechnologie. CIE wurde damit beauftragt,
das Pilotprojekt von Binxin Steel mit der führenden
autonomen Schüttgutlagerverwaltungstechnologie
von Siemens durchzuführen.
Referenz
Xinjiang Goldwind Science &
Technology Co., Ltd.
China
LoRaWAN statt WiFi- oder Bluetooth-Lösung
Wirtschaftliche Filter-Fernüberwachung
Bezahlbare Wasserfilter-Fernüberwachungslösungen sind gegenwärtig praktisch nicht
verfügbar. Kritisches Element ist die Datenübertragung. So sind GSM-Verbindungen
zu teuer, die einfache APP-Lösung via Bluetooth lässt sich nur innerhalb weniger Meter
realisieren, der Zugang zu einem WLAN-Gateway ist unsicher. Auch über ein gemeinsam
genutztes WLAN-Gateway kann die Datenübertragung nicht garantiert werden und ein
eigenes WLAN-Gateway bedeutet hohe Mehrkosten. Es geht besser: Eine kostengünstige,
sichere Lösung auf LoRaWAN Basis stellt die seit Jahren im Wasserfiltermarkt tätige
Digmesa AG, Hersteller von Präzisions-Durchflusssensoren, vor.
Die frei verfügbare LoRa-
WAN Funktechnologie
ist für die Datenübertragung
im IoT ideal. Das Lo-
RaWAN-Netz stellt zugleich die
weltweit am schnellsten wachsende
Technologie-Allianz dar.
Diese Technologie transportiert
Daten von Sensoren kostengünstig
auch dort, wo eine
Vernetzung mittels herkömmlicher
Mobilfunktechnologien
nicht möglich ist. Die LoRa-
Modulationstechnik bietet hohe
Reichweiten in Verbindung mit
höchsten Sicherheitsanforderungen
für die Uplink-Kommunikation,
also das Senden
vom IoT-Gerät an das Netz.
Die Reichweiten erstrecken sich
von zwei Kilometern im Stadtgebiet
über 15 Kilometern in
Vororten bis zu 40 Kilometer
in ländlichen Gebieten. Ein
weiterer Vorteil ist die Durchdringung
von Gebäuden. Zu
einem gewissen Grad können
unterirdische Räumlichkeiten
versorgt werden, denn Filter
sind oft in Kellerräumen oder
im hinteren Teil des Erdgeschosses
platziert.
1
Datenübertragung
auf acht Kilometer
Antennenentfernung
Der Strom von Endgeräten beträgt
rund zehn Milliampere und
100 Milliampere im Ruhemodus.
Das ermöglicht je nach Anwendungsfall
und unter Vernachlässigung
der Selbstentladung, eine
Batterielebensdauer von zwei bis
15 Jahren. Die Kommunikation
zwischen den Endgeräten und
den Gateways erfolgt auf verschiedenen
Frequenzkanälen mit
unterschiedlichen Datenraten.
Der Schweizer Sensoranbieter
Digmesa unterstützte nun
ein Pilotprojekt an der Berner
Fachhochschule zur Fernüberwachung
von Wasserfiltern
mittels LoRaWAN. Das Projekt
hat bestätigt, dass in der betrachteten
städtischen Region, die
Datenübertragung selbst auf acht
Kilometer Antennenentfernung
durchführbar ist.
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1: Schematisches Bild des
Digmesa Filter-Fernüberwachungs-Projekts.
| 2: Filterkartusche
(links unten) mit
Durchflusssensor (weiss) mit
Alarmierungsmodul.
Fotos: Digmesa
Eine Kostenabschätzung zeigt
zudem, dass diese Fernüberwachungen
mit deutlich reduzierten
Kosten zu realisieren sind, verglichen
mit früheren Funklösungen
und dediziertem (APP-)Server.
www.beckhoff.at/wind
Die PC- und EtherCAT-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff
ist weltweit auf über 40.000 Windenergieanlagen bis zu einer
Größe von 5 MW im Einsatz – sowohl On- als auch Offshore.
Der hohe Integrationsgrad sowie die Nutzung von IT- und
Automatisierungsstandards machen die PC-basierte Steuerungstechnik
zu einer leistungsstarken und effi zienten Lösung, die alle
Funktionen auf einer einheitlichen Hard- und Softwareplattform
vereint: Betriebsführung, Pitchregelung, Umrichter-, Getriebeund
Bremsenansteuerung, Visualisierung bis zur Parkvernetzung.
Die offene Steuerungstechnologie ermöglicht es, weitere Funktionen,
wie Sicherheitstechnik oder Condition Monitoring, direkt in
die Standardsteuerung zu integrieren – unser effi zienter Beitrag
zur Energiewende.
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