ARTESS 3/3 | htw saar

In den Projekten LANDMARK und KEPHALOS wurde ein Automatisierungskonzept mit speicherprogrammierbaren Steuerungen der SIMATIC Baureihe S7 (SIEMENS) realisiert. Die Steuerung und Prozessführung erfolgt für jede Teilanlage über eine eigene dezentrale speicherprogrammierbare Steuerung, die Sensorik und Aktorik bedient. (Bild 7). Das Anlagenlayout ist redundant konzipiert. Bei Ausfall einer Steuerung kann die Anlagenführung von der Steuerung der anderen Anlage übernommen werden. Die Steuerungen sind miteinander vernetzt und werden zukünftig in einem übergeordneten Leitsystem integriert. Die Visualisierung und Darstellung aktueller Prozessmesswerte sowie die Bedienung erfolgt über integrierte Bedienpanels (Bild 8). Das Steuerungsprogramm übernimmt die Erfassung und Aufbereitung der Prozessmesswerte. Die Auswertung erfolgt für alle steuerende und regelnde Prozesseingriffe in der jeweiligen speicherprogrammierbaren Steuerung.

Bild 6: Blick in das Gewächshaus mit zwei verschiedenen Halophytenarten: Aster tripolium (rechts), Plantago coronopus (links)

Neben der Prozessführung ist ein umfassendes Informations- sowie Warn- und Störmeldesystem implementiert. Im Informationssystem werden Prozessdaten, Messwerte und Laufzeitdaten gesammelt und in einem leicht auswertbaren Format zur Verfügung gestellt. Die Daten werden in einem Datenerfassungssystem archiviert. Bei Erreichen und Überschreiten von Warn- und Eingriffsgrenzen werden Warnungen und Störmeldungen generiert. Störmeldungen werden direkt per E-Mail und SMS übermittelt. Diese Funktionen erfüllen die Anforderungen einer kontinuierlichen Überwachung und Einstellung bestmöglicher Bedingungen der Wasserqualität in den Fluid-Kreisläufen.

Bild 7: Installation der dezentralen Steuerung für den LANDMARK Fluid-Kreislauf durch Benjamin Schmitt, Masterstudent an der HTW.

Zukünftige Arbeiten fokussieren sich auf die Realisierung innovativer Qualitätsregelkreise, die in der übergeordneten Leittechnik als erweiterte Funktionalität integriert werden. Die Prozessgrößen sollen anhand von Qualitätsregelkarten auf Trends geprüft und für intelligente Regelungskonzepte genutzt werden. Ebenso sind neben den bereits implementierten Regelstrategien alternative modellbasierte Verfahren erforderlich.

Bild 8: Ein Bedienpanel für die Visualisierung, die Darstellung aktueller Messwerte und Bedienung eines Fluid-Kreislaufs.

Die Realisiserung von Konzepten und Applikationen werden als Lehrbeispiele in den Laboren für die Studiengänge Elektrotechnik und Maschinenbau eingesetzt. In die Automatisierung der Fluid-Kreisläufe werden frühzeitig Studenten eingebunden. Die Zusammenarbeit von Studenten, Ingenieuren und Naturwissenschaftlern ist die Basis für die Durchführung von Projekt- und Abschlussarbeiten im Bachelor- und Masterstudiengang.

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