Zentrifugensteuerung

Seit vielen Jahren gehört BMA – Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG - zu den weltweit führenden Herstellern von Zentrifugen für die Zuckerindustrie. 2003 entschied das Management von BMA, eine neue Generation der Steuerung für die diskontinuierlichen Zentrifugen von BMA zu entwickeln. Dabei stand die Überlegung im Vordergrund, dass für die Kunden bei der Weiterentwicklung ihrer Ausrüstungen und Produktionsabläufe die Verfahrenstechnik in Verbindung mit der Anlagensteuerung und ihrer Programmierung eine zunehmend wichtige Rolle spielen.

Wichtige Eckpunkte bei der Entwicklung der neuen Zentrifugensteuerung waren:

• Durchdachtes Sicherheitskonzept
• Weitgehende Standardisierung der Software, um kurze Inbetriebnahmezeiten zu erzielen
• Einbeziehung des gesamten verfahrenstechnischen know how von BMA
• Umfangreiche Visualisierung und Bedienung über Touchpanel für leichte, nutzerfreundliche Bedienbarkeit
• Einfache Einstellbarkeit bei wechselnden Produkteigenschaften sowie Anwahlmöglichkeit von Optionen
• Weitgehende Vorinstallation im Herstellerwerk
• Weltweit verfügbare Steuerungs-Hardware, um den Kunden optimalen After-Sales-Service bieten zu können
• Teleservice-Option
• Anbindung an Leitsysteme - Option

Als Basis für die Neuentwicklung wurde die Siemens S7 300 ausgewählt. Eine umfangreiche Visualisierung und die Bedienung über ein an der Zentrifuge  montiertes Touchpanel machen die Steuerung sehr benutzerfreundlich. Die hervorragende Visualisierung dürfte maßgeblich zum Erfolg der neuen Steuerung beigetragen haben, denn auch Bestandskunden, die bei früheren Bestellungen andere SPS-Fabrikate vorschrieben, haben bei späteren Bestellungen die neue BMA-S7-Steuerung gewählt.

Die Zentrifugen arbeiten vollautomatisch. Vielfältige Optionen wie z.B. eine Sirupwascheinrichtung, ein Dampfdüsenstock, die Anbindung an ein übergeordnetes Leitsystem und wahlweise wählbare Baugruppen erlauben die Anpassung der Zentrifuge an den jeweiligen Einsatzzweck. Motore verschiedener Leistungsklassen und Hersteller sind ebenfalls wahlweise erhältlich. Die Motoren haben eine Leistung von bis zu 408 kW und speisen beim Bremsvorgang die freiwerdende Energie in das Fabriknetz zurück. So ist eine energiesparende Arbeitsweise gewährleistet.

Bei diskontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifugen (Fassungsvermögen bis zu 2.200 kg pro Charge) spielt das Sicherheitskonzept eine sehr wichtige Rolle. Die Mindestanforderungen sind in der Europäischen Norm EN 12547 dokumentiert. Zusätzlich werden die strengen Bestimmungen der deutschen Zuckerberufsgenossenschaft sowie eine interne Risikobeurteilung für die Entwicklung der BMA-Steuerung berücksichtigt.

Die Zentrifugen arbeiten nach dem Hängependelprinzip, d.h. ähnlich wie das Pendel einer Pendeluhr sind die drehenden Teile der Zentrifuge an einer oben liegenden Lagerung aufgehängt. Dieses Prinzip gewährleistet, dass sich beim Füllen entstehende leichte Unwuchten durch die Verteilung der sogenannten Füllmasse in der Zentrifugentrommel selbst ausgleichen können. Die Zentrifugen sind mit einer umfangreichen Sensorik ausgestattet, um übermäßiges Pendeln bzw. übermäßige Vibrationen bei höheren Drehzahlen erkennen zu können. Auch Fehlfunktionen wie z.B. das Einschwenken der Ausräumvorrichtung bei hohen Drehzahlen müssen zuverlässig verhindert werden. Zwar sind Unfälle mit Zuckerzentrifugen in den letzten Jahren extrem selten geworden, aber die auftretenden Havarien sind potenziell hochgefährlich für Leib und Leben des Bedienpersonals und die Anlagen des Kunden.

Entsprechend der EN 13850 Kategorie 1 wird die Zentrifuge bei einer Not-Halt- Bremsung mechanisch und generatorisch aus jeder Drehzahl zum Halten gebracht und nachfolgend die Energiezufuhr unterbrochen. Das mechanische Bremsen geschieht über eine Scheibenbremse mit zwei Bremszangen.

Die Steuerung steht auch in einer Heavy-Duty-Ausführung zur Verfügung: Viele der BMA-Zentrifugen werden in tropische Länder geliefert, in denen Temperaturen von bis zu 60°C auf der Bedienbühne herrschen. Unter diesen klimatischen Bedingungen hält sich kein Bediener permanent in der Nähe der Maschinen auf, so dass auf eine aufwändige Visualisierung vor Ort verzichtet werden kann. Stattdessen erfolgt dann die Kontrolle der Maschinen durch ein übergeordnetes Leitsystem von einer zentralen, klimatisierten Schaltwarte aus. Nur zum Start der Maschinen sowie im Fall von Störungen und geplanten Wartungen halten sich Bediener an den Maschinen auf. Das Vor-Ort-Bediengerät ist in diesem Fall mit besonders robusten Tastern und Anzeigegeräten ausgestattet. Auch in der Heavy-Duty-Ausführung ist selbstverständlich die komplette Meß-Steuer-Regelungstechnik auf Basis der BMA Verfahrenstechnik integriert.

Die Zentrifugensteuerung wird ständig auf Basis der Erfahrungen aus dem praktischen Betrieb weiter verfeinert und weiter entwickelt. Solche Hard- wie Software Updates werden den Kunden regelmäßig angeboten. BMA – Assistance, der weltweite Service der BMA-Gruppe, unterstützt mit fachkundigem Personal bei der Integration der Neuerungen.