Aus einer Hand

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Temperaturmonitoring in einer Glasschmelzwanne

Die industrielle Herstellung von Glaswaren ist ein eindrucksvoller Prozess. Bei der Ardagh Glass GmbH in Germersheim werden pro Tag rund 1,6Mio Bier-, Wein- und Sektflaschen produziert. Zur Temperaturkontrolle in einer Glasschmelzwanne setzt das Unternehmen Produkte von Jumo ein und hat für die Realisierung auch auf deren Engineering-Dienstleistungen zurückgegriffen.
Am Beginn des Produktionsprozesses steht ein Schmelzprozess in einer speziellen Wanne. Die Glasrohstoffe werden kontinuierlich in die Wanne eingefüllt und erschmolzen. Das flüssige Glas wird dann an Verarbeitungsmaschinen geschickt, die pro Minute bis zu 600 Flaschen produzieren können. Schmelzwannen sind aus feuerfesten Materialien gemauert und bestehen aus Tonerden und anderen keramischen Werkstoffen. Zur Energieeinsparung wird die Verbrennungsluft im Regenerativsystem vorgeheizt. Die Abgase werden durch ein Gitterwerk von Steinen durchgeleitet und erhitzen sie. Nach dieser Aufwärmperiode – die gewöhnlich 30 Minuten dauert – wird der Abgasstrom umgekehrt und frische Luft durchströmt die heiße Kammer und heizt sie so auf. Die Abgase der Verbrennung treten zu der anderen Kammer aus. Der gesamte Vorgang dauert bei großen Industrieanlagen oft mehrere Tage, sodass die Glasschmelzwanne rund um die Uhr betrieben werden muss. Das Fassungsvermögen der Wannen kann mehr als 2.000 Tonnen betragen. Die Temperatur in der Wanne erreicht dabei bis zu 1.300°C. Um eine gleichbleibend hohe Qualität des Endprodukts sicherzustellen, muss die Temperatur des flüssigen Glases in der Wanne permanent kontrolliert werden. Ardagh Glass verlässt sich dabei auf Temperatursensoren und ein Automatisierungssystem von Jumo. Die Projektierung und Inbetriebnahme der Anlage wurde vom Engineering-Team übernommen.

Dienstleistung Engineering

Als Spezialist für industrielle Mess-, Regel- und Automatisierungstechnik verfügt Jumo über jahrzehntelange Projekterfahrung in verschiedensten Branchen. Mit der Bündelung dieser Kompetenzen im Dienstleistungsangebot ´Engineering´ geht das Unternehmen einen Schritt weiter auf dem Weg vom Komponenten- zum Komplettlösungsanbieter. Das Engineering-Team entwickelt maßgeschneiderte Applikationen für eine Vielzahl von Branchen, wie beisielsweise die Lebensmittelindustrie, die Wasser- und Abwassertechnik, die Pharmabranche, die Heizungs- und Klimatechnik, die chemische Industrie oder der stark wachsende Bereich der erneuerbaren Energien. Die Angebote reichen von grundlegenden Machbarkeitsanalysen über die Durchführung von Workshops, die Erstellung von Lasten- und Pflichtenheften bis hin zum kompletten Projekt-Management. Umfangreiche Erfahrungen sind in der SPS-Programmierung, der Visualisierung und in der Netzwerktechnik vorhanden. So entstehen optimal aufeinander abgestimmte Lösungen aus einer Hand.

Kontrolle von 64 Messstellen

Die Aufgabenstellung bei der Ardagh Glass GmbH war die Temperaturerfassung einer Glasschmelzwanne mit 64 Messstellen. Als Sensoren werden Thermoelemente verwendet. Zum Monitoring wird das modulare Mess-, Regel- und Automatisierungssystem mTron T eingesetzt, welches einen Ethernet-basierten Systembus und eine integrierte SPS nutzt. Herzstück ist die Zentraleinheit mit einem Prozessabbild für bis zu 30 E/A-Module. Die CPU besitzt übergeordnete Kommunikationsschnittstellen inklusive einem Webserver. Für individuelle Steuerungsapplikationen verfügt das System über eine SPS (Codesys V3), Programmgeber- und Grenzwertüberwachungsfunktionen sowie Mathematik- und Logikmodule. Als E/A-Module stehen ein Mehrkanal-Reglermodul, Analog-Eingangsmodule mit 4- und 8-Kanälen, Relaismodule in 4-Kanal-ausführung sowie ein frei konfigurierbares Digital-E/A-Modul mit zwölf Kanälen zur Verfügung. Bei der Ardagh Glass erfolgt die Anbindung der Sensoren über insgesamt 16 4-Kanal-Analogeingangsmodule. Die erfasste Temperaturverteilung aller 64 Messstellen wird über Profibus an eine übergeordnete Steuerung übergeben. Auf diesem Weg stehen die Messwerte kontinuierlich zur Verfügung. Das Leitsystem stellt dann die Schmelzwanne mit den einzelnen Temperaturen grafisch dar. Darüber hinaus nutzt der Anwender die Webserver-Funktion des mTron T und kann die aktuellen Temperaturmesswerte tabellarisch in einem Webbrowser darstellen und kontrollieren. Der Zugang ist dabei nicht nur vom Standard-PC aus möglich, sondern kann auch über mobile Endgeräte erfolgen.

Jumo GmbH & Co. KG
www.jumo.de

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Bild: Wittenstein SE
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