Corosys - auf dem Sprung, den US-Braumarkt zu erobern

Corosys - auf dem Sprung, den US-Braumarkt zu erobern

Herausforderung

  • Das Unternehmen corosys brauchte ein neues Leitsystem für die US-amerikanische Brauindustrie, was eine vollständige Neugestaltung der vorhandenen Architektur einschloss.

Lösungen

Ergebnisse

  • Engineering-Zeiten von vier auf zwei Tage halbiert
  • Einfachere Implementierung und Integration dank Hardware und Software auf ein und derselben Plattform
  • Ein durchgängiges, offenes Kommunikationsprotokoll für einfachen Zugriff auf breiter angelegten Leittechnik-Infrastruktur und Fernwartungskanäle
  • Sämtliche Hardware bereits für den US-Markt zertifiziert
  • Einfachere Programmierung als beim bisherigen Anbieter

Konzept der „Integrated Architecture“ halbiert die Engineering-Zeiten und erfüllt die gesetzlichen Auflagen für Karbonisierungsanlagen im Brauereibetrieb

Hintergrund

Die corosys Prozeßsysteme und Sensoren GmbHist ein Hersteller und Anbieter von Sensoren, Komponenten bis hin zu kompletten Prozessleitsystemen für die internationale Brau-, Getränke- sowie chemisch/pharmazeutische und biotechnologische Industrie.

Das Unternehmen bietet planungstechnische Lösungen vom einzelnen Sensor bis zu schlüsselfertigen Anlagen und Systemen. Als mittelständisches Unternehmen ist es stets in der Lage, schnell und flexibel auf Kundenanforderungen zu reagieren. Seit über zehn Jahren versorgt corosys seine Kunden mit innovativen, leistungsfähigen und individuell zugeschnittenen Lösungen – von deren hoher Qualität und Effizienz mehr als 600 Projekte auf sechs Kontinenten zeugen.

Im Wunsch seine Anwendungen einem größeren Nutzerkreis zugänglich zu machen, hat das Unternehmen kürzlich ein Programm ins Leben gerufen, in dessen Rahmen Steuerungs- und Prozessarchitekturen basierend auf Allen-Bradley®-Produkten sowie Lösungen von Rockwell Automation entwickelt werden. Im Zuge dieser Entwicklungsarbeiten hat das Unternehmen nicht nur sein Umsatzpotenzial im Exportgeschäft erhöht, sondern profitiert nun von vielen der technischen Vorteile, die sich durch das Konzept der Integrated Architecture von Rockwell Automation ergeben.

Herausforderung

Die primäre Herausforderung für corosys bestand in der Entwicklung vollständig neuer Leittechnik-Infrastrukturen für viele Elemente innerhalb seines Produktangebots aus Anlagen und verfahrenstechnischen Lösungen. Für den US-Markt benötigte das Unternehmen zudem eine Lösung, die sowohl mit der örtlichen und nationalen Gesetzgebung als auch mit den besonderen Vorschriften innerhalb der Brau- und Getränkeindustrie konform ist.

Den Verantwortlichen war klar, dass sie für diesen Systemwechsel im hohen Maße auf die Automatisierungsingenieure ihres neuen Lieferanten angewiesen sein würden. Diese verfügten nicht nur über Kenntnisse in der Branche, sondern kannten auch die vielfältigen Herausforderungen der einzelnen Verfahren – und waren natürlich mit ihrer eigenen Hardware bestens vertraut, sodass sie wussten, wie diese an den Kundenstandorten mit den Systemen auf Unternehmensebene interagieren würde.

Die CompactLogix-PAC wird genutzt, um den Gehalt mittels aufwändiger Algorithmen zu berechnen und anschließend die Durchflussmenge anzupassen, um die optimale Mischung zu erhalten

Lösung

Eine der Anlagen, die von der neuen Lösung profitieren, ist das corosys Carbonation System (CCS) des Unternehmens, das kontinuierlich und hochgenau den CO2-Gehalt von Bier, Biermischgetränken, Limonaden und Mineralwasser sichert, indem es die Dosierung von CO2 präzise regelt. Dieses Verfahren ist in der Brau- und Getränkeindustrie für die Herstellung kohlesäurehaltiger Getränke gut eingeführt und lässt sich sowohl zwischen Bierfiltrierung und Drucktank als auch unmittelbar vor der Abfüllanlage installieren. Eine Kombination dieser Einheit mit einem Blender oder einem Pre-Mixer ist ebenfalls möglich. Das System zeichnet sich durch hochgenaue und zuverlässige Analysenmesstechnik sowie ebenso präzise Regelalgorithmen aus

Stefan Feider, Leiter Automatisierung bei corosys, erläutert das Verfahren: „Der US-Markt ist durch eine Vielzahl manueller Filter geprägt. Unsere Idee bestand darin, eine Karbonisierungsanlage zu entwickeln, die das Bier auf einen sehr präzisen Kohlensäuregehalt bringt, ohne dass ein Puffertank erforderlich ist. Normalerweise benötigt man einen Puffer vor der Karbonisierung und einen nachgeschalteten Abfülltank. Mit unserer Anlage, die auf der Allen-Bradley-Hardware und mit der Lösung von Rockwell Software® läuft, kommen wir ohne Puffertank aus. Außerdem nimmt sie im Vergleich zu anderen Lösungen äußerst wenig Platz ein. Und da viele unserer Kunden mit begrenztem Platz zu kämpfen haben, passt die Kompaktheit der programmierbaren Automationssteuerung (PAC) Allen-Bradley CompactLogix™ bestens zu den kleinen Schaltschränken – während sie dennoch die Leistung liefert, die wir brauchen.“

Während des Betriebs wird das CO2 über den von corosys entwickelten GDI-Gasinjektor eingebracht. Der Gasinjektor zerteilt das CO2 in feinste Bläschen, sodass es sich in sehr kurzer Zeit vollständig auflöst. Die gleichmäßige und infolgedessen blasenfreie Verteilung des CO2 kann über ein Schauglas am Ende der Lösungsstrecke überwacht werden. Der CO2-Gehalt wird kontinuierlich im Produktstrom am Ausgang der Einheit gemessen. Der produktspezifische Sollwert wird dem gemessenen Wert verglichen und die CO2-Menge mittels Regelalgorithmus entsprechend angepasst. Ein Regelventil am Ende der Lösungsstrecke sorgt selbst bei schwankender Durchflussmenge stets für einen konstanten Druck im System.

„Wir messen den CO2-Gehalt am Ende mithilfe eines Probenahmesystems“, erklärt Feider. „Die CompactLogix-PAC wird genutzt, um den Gehalt mittels aufwändiger Algorithmen zu berechnen und anschließend die Durchflussmenge anzupassen, um die optimale Mischung zu erhalten. Dabei berücksichtigt sie den Eingang und Ausgang, sodass die Werte nicht im Nachhinein angepasst werden müssen. Dieses Konzept macht einen Puffertank überflüssig, da der Durchfluss direkt in der Leitung geregelt wird.“

Neben der CompactLogix-PAC nutzt die Anlage eine HMI vom Typ Allen-Bradley PanelView™ für Bedienereingaben, die Frequenzumrichter Allen-Bradley PowerFlex® 525 und 755 zur Ansteuerung der Pumpen sowie eine Reihe von E/A-Modulen zur Datenerfassung und für die Sensor-Messwerte. Durch die Einrichtung einer EtherNet/IP™-basierten Netzwerk-Infrastruktur kann die Anlage zudem von einem übergeordneten Prozessleitsystem gesteuert werden.

Mit EtherNet/IP als primäres Kommunikationsprotokoll versetzt sich corosys zudem in die Lage, seinen Kunden noch einfacher eine Fernüberwachung und -wartung anzubieten, während gleichzeitig die Möglichkeit besteht, die Anlage in das Konzept des vernetzten Unternehmens (Connected Enterprise) seiner Kunden einzubinden. Connected Enterprise – ein Ansatz, den Produktionsunternehmen verfolgen, um die Vorteile miteinander vernetzter Anlagen, Lieferketten und Kunden auszuschöpfen – erlaubt die Einrichtung von Produktionsprozessen, die mit umfassenden Daten/Informationen ausgestattet sind, aus verschiedenen Quellen unterstützt werden sowie sicher und für zukünftige Marktanforderungen gerüstet sind.

Letztlich wird dieses Konzept eines vernetzten Unternehmens für Hersteller und deren Zulieferer wie corosys ein wettbewerbsfähigeres und innovatives Unternehmen schaffen, das Informationen für mehr Produktivität, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit bereitstellt. Die konkreten Vorteile werden von kürzeren Markteinführungszeiten über geringere Gesamtbetriebskosten (TCO) bis zu Verbesserungen in der Anlagenauslastung und im Risikomanagement reichen. Zu den weiteren Vorteilen eines Zugriffs auf kontextbezogene Echtzeitinformationen gehören minimierte Stillstandzeiten, verbesserte Technologien, optimierte Prozesse sowie eine höhere Personal- und Investitionseffizienz. Da EtherNet/IP auf dem unveränderten Standard-Ethernet basiert, lassen sich diese Verbindungen praktisch ohne Aufwand einrichten. Darüber hinaus sind vollständige Sicherheitslösungen verfügbar, die den Benutzerzugriff steuern und unbefugten Zugriff verhindern.

Das CO2 wird mittels GDI-Gasinjektor zudosiert, der es in feinste Bläschen zerteilt, sodass es sich in sehr kurzer Zeit vollständig auflöst.

Ergebnisse

Feider: „Mit den integrierten Allen-Bradley-Produkten können wir unseren Kunden nun verschiedene Optionen anbieten. Wir können konkrete Vorteile in puncto Flexibilität und Engineering-Zeiten verbuchen – der Planungsaufwand hat sich von vier auf nur noch zwei Tage verkürzt. Darüber hinaus ist Rockwell Automation das Standard-Prozessleitsystem in den USA und auf dem amerikanischen Kontinent. Das Team von Rockwell Automation in Deutschland hat uns zudem auf unglaubliche Weise unterstützt, insbesondere bei der Planung der ersten Anlagen für den Export.

„Wir verwenden Standard-Steuerungen vom Typ CompactLogix, sodass wir die gesamte E/A sehr kompakt halten können“, so Feider weiter. „Und indem wir PowerFlex-Frequenzumrichter verwenden, konnten wir die Umgebung der Integrated Architecture nutzen und verfügen jetzt über standardisierte Software, die sowohl auf der PAC als auch in den Frequenzumrichtern und der Bedienerschnittstelle läuft. In unserem Fall ist die komplette Parametrierung in der PAC gespeichert, wodurch sich die Überwachung und Programmierung deutlich einfacher gestalten. Die Integration über PAC Frequenzumrichter und Bedienerschnittstelle hinweg ist wirklich großartig: die Einstellungen lassen sich kinderleicht anpassen.“

„Durch die Verwendung von EtherNet/IP”, führt er weiter aus, „sind wir in der Lage, Fernüberwachung und -diagnosen anzubieten, was wir erst kürzlich bei einem Kunden mit Sitz in San Diego eingerichtet haben. Ein weiterer großer Vorteil der Kombination aus CompactLogix und EtherNet/ IP ist die unkompliziertere Integration in die Systeme des Kunden vor Ort, unabhängig von der vorhandenen Hardware.“

Feider legt darüber hinaus Wert darauf, die Vorteile gegenüber dem anderen Automatisierungsanbieter seines Unternehmens herauszustellen: „Die Bedienerschnittstelle von Rockwell Automation ist einfacher zu programmieren, da wir gespeicherte Parameter verwenden, Vorlagen – Templates – erstellen und diese mit anderen Code-Blöcken verknüpfen können. Das heißt, wir müssen die Programm-Verknüpfungen nicht neu aufbauen. Die Frequenzumrichter sind vollständig integriert und können innerhalb der PAC eingerichtet werden. Außerdem ist die Programmierung einfacher, da sie komplett in Kontaktplanlogik erfolgt, die wartungsfreundlicher ist. Durch die Verwendung einer Ethernet-basierten Lösung haben wir keine Ausgaben für zusätzliche Programmierungs-Erweiterungen. Und schließlich ist die gesamte Hardware für den US-amerikanischen Markt zertifiziert. Es sind keinerlei Modifikationen für die Anforderungen der einzelnen Bundesstaaten notwendig.“

 

Kontakt

Rockwell Automation und seine Partner bieten Ihnen herausragendes Know-how, um das Design, die Implementierung und den Support Ihrer Automatisierungsinvestitionen zu unterstützen.

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