Tietjen & JUMO: Modernes Fernwartungskonzept

„Industrie 4.0“ weltweit – Automatisierte Drehzahlregelung für Hammermühlen mit Fernwartung

Die Tietjen Verfahrenstechnik GmbH baut seit 1959 Hammermühlen für unterschiedlichste Anwendungen. Seit kurzem nutzt das Unternehmen JUMO-Technik zur Steuerung der Dosieranlagen. Gemeinsam mit dem JUMO Engineering hat das Unternehmen darüber hinaus eine moderne Webapplikation entwickelt, um das innovative Tietjen-Fernwartungskonzept für Hammermühlen voranzutreiben. Das Ergebnis der fruchtbaren Zusammenarbeit ist ein optimal auf die Anwendung zugeschnittener JUMO Regler im Tietjen-Design mit einer kundenspezifischen Software. Die Mühlensysteme des Unternehmens werden kundenspezifisch konstruiert und kommen überwiegend im Bereich der Futter- und Nahrungsmittelherstellung, aber auch für die Zerkleinerung von Holz und Fasern sowie Bioabfall/Biomasse zum Einsatz. Ein wichtiger Bestandteil für die Effizienz jeder Mühle ist die vorgelagerte Dosiereinrichtung. Besonders Anlagen, die Biomasse verarbeiten, erfordern meist eine Dosierung des Stoffeintrags. Für trockenes Material benötigen viele Systeme eine Aspiration, das heißt einen Luftstrom, der entstehende Stäube einer Separation zuführt. Zudem sollten keine Störstoffe wie Metalle, Steine oder Kunststoffe in den Prozess gelangen.

Hochpräzise Regelung erforderlich
Zum Einsatz kommen je nach Anwendung Schnecken-, Vibrations- oder Trommeldosierer, deren Drehzahl genau überwacht werden muss, damit immer die definierte Menge Mahlgut zugeführt wird. Erschwerend kommt hinzu, dass die Anlage je nach Mahlgut anders reagiert und die Regelparameter exakt justiert werden müssen. Auch der Anlagenstart einer solchen Anlage ist schwierig, denn je nach Speisungsart und -aufbau, kann es eine Weile dauern, bis das Mahlgut kontinuierlich dosiert wird. Während dieser Zeit darf der Regler nicht instabil werden, denn eine Überdosierung führt zum Stillstand der Anlage.

Im vergangenen Jahr suchte die Tietjen Verfahrenstechnik GmbH für diese Aufgabe eine neue und modernere Regler-Komponente, die insbesondere Funktionen unter dem Oberbegriff „Industrie 4.0“, wie z.B. eine Fernwartungsmöglichkeit bot. Hauptaufgabe ist die Steuerung der Drehzahl des elektrischen Antriebs der Dosierung in Abhängigkeit von der Belastung des Mahlwerkes. Gefordert war hier ein möglichst genauer, stetiger PD-Regler sowie einer Spannungsversorgung von 24 V. Der Regler muss über eine UL-Zulassung für den Export verfügen und wird in einen Schaltschrank eingebaut. Durch eine übergeordnete Steuerung sollten weiterhin eine externe Reglerfreigabe und die Einstellung eines externen Sollwertes realisiert werden können. Aufschaltung weiterer Temperaturen zur Anlagenüberwachung sind optional vorgesehen. JUMO hatte für all diese Anforderungen das passende Produkt im Portfolio. Der JUMO DICON touch ist ein mehrkanaliger Prozess- und Programmregler mit einem modular aufgebauten Hardwarekonzept, das den Einsatz in vielfältigen Applikationen ermöglicht.

Zudem bietet der JUMO DICON touch für diesen Anwendungsfall nützliche Funktionen, wie die zeitabhängige Parametersatzumschaltung oder alternativ eine Anfahrrampe. Weiterhin können Grenzwerte definiert werden, die das Abschalten des Reglers und somit den Stillstand der Dosierung bei Überlast des Mahlwerks bewirken.

Modernes Fernwartungskonzept
Um die Hammermühlen fernwartungstauglich zu machen, sowie eine möglichst einfache Bedienung und Inbetriebnahme durch Servicepersonal vor Ort oder aus der Serviceabteilung von Tietjen Verfahrenstechnik heraus zu ermöglichen, werden alle JUMO DICON Touch bzw. TCU 96 (kundenseitige Bezeichnung des OEM-Gerätes) mit einer speziell entwickelten, Webapplikation ausgeliefert.

Hier setzte die Tietjen Verfahrenstechnik GmbH gemeinsam mit dem JUMO Engineering die umfangreichen Anforderungen an eine „Industrie 4.0“-fähige Anlage um. Das Ergebnis wurde auf dem geräteseitigen Webserver als Standard implementiert. Dieser ist über verschiedene Wege erreichbar: über ein lokales WLAN mit Laptop, Tablet oder Smartphone, über ein VPN-Gateway oder einer kundenseitigen Netzwerkstruktur beim Endkunden über DSL. Die Applikation ist für die reine Bedienung der Anlage, sowie auch für deren Inbetriebnahme oder Optimierung aus der Ferne ausgelegt. Auf entsprechende Konfigurations-Parameter kann deshalb nur mit Passwortschutz und in einer separaten Konfigurationsumgebung zugegriffen werden. Die Bedienung des Reglers im Betrieb erfolgt ohne Passwortschutz. Mit dieser Webapplikation ist die Tietjen Verfahrenstechnik GmbH in der Lage, ihr anspruchsvolles Fernwartungskonzept lückenlos abzubilden.

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