Meerdere persluchtstations centraal regelen: elektronica-expert Weidmüller heeft voortaan nog maar één besturing nodig voor zijn vijf persluchtnetten. Via de airtelligence provis 3 van Boge kan alle informatie overzichtelijk worden weergegeven. Alle componenten kunnen afzonderlijk worden geregeld en drukbandbreedtes kunnen naar wens worden gewijzigd. Hierdoor kon Weidmüller zijn monitoring optimaliseren en de efficiëntie meetbaar verhogen.
Weidmüller is een familiebedrijf dat wereldwijd 6.000 mensen in dienst heeft. Alleen al op de hoofdvestiging in het Duitse Detmold zijn zo’n 2.000 werknemers betrokken bij de productie en verkoop van talloze producten en oplossingen op het gebied van de elektrische verbindingstechniek. Het gaat hierbij onder meer om webgebaseerde AI-toepassingen in het kader van digitalisering, maar ook om componenten voor de fabricage van apparatuur en schakelkastbouw. In 2022 boekte de elektronica-expert een omzet van meer dan 1 miljard euro.
Decentrale besturing van vijf persluchtnetten
Het bedrijf heeft perslucht nodig voor zijn assemblageprocessen, maar ook als proces- en stuurlucht en om te kunnen galvaniseren. Voor die activiteiten heeft Weidmüller vijf afzonderlijke persluchtnetten in bedrijf, waarbij in elk net maximaal zeven compressoren en andere componenten zijn geïntegreerd. Het bedrijf vertrouwt voornamelijk op compressoren van Boge, maar gebruikt ook persluchtproducerende machines van andere fabrikanten. De machines bestrijken een breed vermogensgebied binnen een drukbandbreedte van 7 tot 8 bar. In de afgelopen jaren werden de grotere netten geregeld via individuele besturing en de kleinere via een cascaderegeling met behulp van druksensoren. Voor een gewenste nieuwe besturing waarin alle vijf persluchtnetten zouden zijn geïntegreerd en die een beter overzicht zou bieden, wendde Weidmüller zich tot Boge. Bovendien moest het aandeel onbelast draaien worden teruggedrongen en zo de efficiëntie worden verhoogd. Verder moesten de werkdruk en het stroomverbruik tot een minimum worden beperkt.
Compressoren
Naast de bestaande Boge-compressoren S 150, S 20, S 15 en S 29-2 zijn er twee S 90-4, een S 60-3 en een S 40-3 in gebruik, die met de besturing focus control 2.0 zijn uitgerust. “We kunnen de temperatuur, de systeemdruk, de netdruk en de bedrijfstoestanden direct op deze machines uitlezen”, zegt Jens Mühlbauer, projectmanager bij Weidmüller. “Dat is al een groot voordeel ten opzichte van oudere systemen, die meestal alleen informatie geven over storingen, belast en onbelast draaien en de aan/uit-toestand weergeven.”
Positieve veldtest
Met de airtelligence provis 3 gaat Weidmüller nu echter nog een stap verder. De functionaliteit en de werking van de masterbesturing zijn eerst in de praktijk getest. Deze viel zo positief uit dat Weidmüller al snel besloot tot installatie over te gaan. De nieuwe besturing is achterwaarts compatibel en integreert probleemloos alle modellen via de Modbus Interface-module 2.0. Bovendien maakt de airtelligence provis 3 met zijn Open Platform Communications Unified Architecture- ofwel OPC-UA-standaard een veilige en betrouwbare communicatie mogelijk met hogere systemen, zoals een controlekamer of energiebeheersystemen, een en ander op basis van de Companion Specification OPC 40250-1 Compressed Air Systems – Main Control System. Dit betekent dat Weidmüller nu een centrale besturing gebruikt voor alle componenten van de vijf persluchtnetten.
Optimale aanpassing aan de directe vraag
De besturing wordt geïnstalleerd op een krachtige industriële pc en opgenomen in een schakelkast. Vanuit de afzonderlijke netten wordt de verbinding met de nieuwe besturing tot stand gebracht via één patchkabel per net. Binnen het net worden de signalen van de besturing via zogenaamde Ethernet-switches naar de afzonderlijke compressoren gedistribueerd. “De ombouw vond binnen zeer korte tijd plaats”, aldus Jens Mühlbauer. “Voor de ombouw leverden wij voedingen en Ethernet-switches uit eigen huis aan. Hiermee konden de signalen van de besturing nog eens worden versterkt. De transmissiesnelheid is zeer hoog en de installatie draait erg stabiel.” In het weekend en op feestdagen heeft Weidmüller minder perslucht nodig dan normaal. De besturing regelt dit op intelligente wijze. Ze selecteert automatisch de optimale compressorcombinatie en optimaliseert belast en onbelast draaien. Ook een variërende persluchtproductie in verschillende shifts kan op deze manier worden opgevangen.
Overcompressie
Overcompressie is te voorkomen. In het energiemanagement van de airtelligence provis 3 wordt onder andere vastgelegd welke machine welke prioriteit heeft. Een compressor van 90 kW is bijvoorbeeld met voorrang geschakeld. Deze compressor voorziet de gehele galvaniseerlijn van Weidmüller van zowel perslucht als warmte en moet daarom permanent in bedrijf zijn. De hele besturing is zo geprogrammeerd dat er altijd sprake is van optimale efficiëntie. Daartoe wordt regelmatig de gegenereerde volumestroom geanalyseerd.
Altijd alles onder controle
De gebruiker ontvangt automatisch een bericht wanneer de geïntegreerde machines onderhoud nodig hebben, terwijl de besturing onderhoudsintervallen kan combineren en de werking optimaliseren. Dit heeft een positief effect op de levensduur van de machines. De airtelligence provis 3 biedt een perfect overzicht van alle netten. De gemaakte bedrijfsuren zijn bijvoorbeeld direct zichtbaar. “We hebben altijd zicht op het capaciteitsgebruik, het momentane stroomverbruik en de capaciteit van de afzonderlijke installaties,” vertelt Jens Mühlbauer. “Vroeger moest ik daartoe naar alle machines toe om de informatie daar uit te lezen. Dat was erg onpraktisch.”
Toegenomen energie-efficiëntie
Nog een pluspunt: de toegenomen energie-efficiëntie. De elektronica-expert kon deze met vier tot vijf procent verhogen. “Dat is bij een installatie van 450 kW al behoorlijk veel”, benadrukt de projectmanager. “Vergeleken met systemen die puur via een cascaderegeling of drukschakelaars werken, kan hiermee een aanzienlijke verbetering worden bereikt, al was het maar omdat de druk op feestdagen en ’s nachts kan worden verlaagd via nieuw gedefinieerde drukbandbreedtes.” Dit kan elke minuut en afzonderlijk voor elk persluchtnet worden gedaan – via een paar touchinstructies, zonder omslachtig in het programma te hoeven zoeken. Want de bediening is kinderlijk eenvoudig. De informatie van de afzonderlijke netten en compressoren kan op verschillende eindapparaten worden gevisualiseerd. Weidmüller is ook goed toegerust voor de toekomst, want de airtelligence provis 3 kan naar believen en onbeperkt worden uitgebreid. Mochten de afzonderlijke persluchtstations moeten worden uitgebreid met extra componenten of mochten er nog netten bijkomen, kunnen deze eenvoudig in het geheel worden opgenomen.
Ook interessant: Spaarbekken blauwalgenvrij met beluchtingssysteem BOGE