Stadtbrauerei Splat Automatisierung

Больше времени, оперативности и прозрачности благодаря модернизации систем управления в пивоварении

С 4 марта 1879 года пивоваренный завод «Spalt» находится под муниципальным управлением. Между тем, это единственная немецкая городская пивоварня, которая, к тому же, производит 70 000 гектолитров пива в год, выпуская 20 различных сортов.

 

Проблематика производства: устаревшая система управления.

«Установленная в середине 90-ых годов система управления «Dr. Anthon» долгое время доставляла проблемы, — поясняют главный электрик завода Лутц Вайгельт (Lutz Weigelt) и главный пивовар Мартин Хаберкорн (Martin Haberkorn), — поначалу перебивались тем, что вентили обходили перемычкой или управляли вручную. Но когда ошибки в системе участились, ведущий дипломированный пивовар Уве Шульц (Uwe Schulz) запустил в конце 2016 года процесс модернизации системы управления».

«В нашей пивоварне мы, согласно муниципальному праву, должны вести планы на 5 – 10 лет вперед и, при этом, они постоянно актуализируются», — заявляет пивовар. Он видит в этом большое преимущество ведь, таким образом, не теряются из вида важные цели и дорогостоящие инвестиции, а значит можно своевременно использовать соответствующие накопления.

Разработать концепт было поручено 3 фирмам, причем предпочтение отдавалось не самому экономичному варианту, а самому подходящему.

 

Инвентаризация

«На стадии разработки концепта и во время инвентаризации мы очень часто бывали в пивоварне «Spalt», — вспоминает наш директор, господин Ридль. — В отличие от больших концернов, маленькое предприятие должно учитывать бюджет, которого должно хватить на весь проект. В особенности, если при проведении реконструкции постоянно происходят неожиданности, например, из-за соединительных элементов старых датчиков и передачи их сигналов. Если проблема не выявляется заранее, то новое управляющее устройство может просто не подойти к датчикам. Документации, которая бы действительно отображала показания устройства, пивоварня, к сожалению, не имела. Поэтому мы провели инвентаризацию, чтобы достигнуть прозрачности процесса и избежать неясностей. Только если мы уверены, что наш концепт технически осуществим и подходит данному предприятию, мы можем гарантировать, что стоимость не измениться».

Концепт автоматизации

Наш план основывался на новом промышленном компьютере Siemens (IPC) с системой RAID1. RAID означает «Redundant Array of Independent Disks», т.е. «избыточный массив независимых дисков » и содержит 2 диска для безопасности хранения данных. В качестве системы управления был введен программируемый контроллер SIMATIC S7-300 с центральным процессором CPU 317 и процессором модуля связи Ethernet. Вместе они составили основу для нашей системы управления. Система визуализации SIMATIC WinCC и технологические функции «planemos» обеспечивают полную прозрачность при задании параметров и процессе управления в пивоварне.

Дальнейшей целью концепта было сохранение имеющихся механизмов и проведение небольших перестроек. В частности, речь шла о регуляторе двигателя, который уже более 20 лет работал стабильно и безотказно, однако с неточными сигналами обратной связи. Регулятор двигателя может показывать, что он открыт на 100 %, даже если в действительности речь идет только о 80%.

Все объекты автоматизации, цепи управления и процедуры разрабатываются с помощью конфигурационного программного обеспечения WinCC, которое управляет инфраструктурой, системой мониторинга и осуществляет архивацию данных и анализ результатов измерения. Все эти стандартные функции содержатся в сервисе обновлений (Updateservice) программного обеспечения Siemens и предоставляют инвестиционную безопасность. Возможные проблемы с подрядчиком, как в случае с системой управления от «Dr. Anthon», исключены, так как пивоварня получает долгосрочную поддержку в приобретении запасных частей.

Реализация

В течении двухнедельной инвентаризации было выявлено немало критических тем. Пивоварня была изначально автоматизирована системой управления S5, которая была в середине 90-ых годов заменена на систему управления от «Dr. Anthon». Последовательность процессов и набор параметров были установлены с помощью MS-DOS. Однако электросхемы базировались еще на первоначальной системе управления S5 и на обозначениях того времени. С переходом на системы управления от «Dr. Anthon» и визуализации InTouch были дополнительно введены новые обозначения. Таким образом, один и тот же объект имел до трех разных наименований. Регулировочные функции должны были выполнятся с параллельно работающей системой управления S7, так как система управления от «Dr. Anthon» не была для этого приспособлена. «В итоге у нас были 3 системы, которые работали, как друг с другом, так и против друг друга», — ухмыляется главный электрик, господин Вайгельт.

Кроме того, он пожелал, чтобы уже имеющиеся распределительные шкафы использовались и дальше. Варочный цех в пивоварне «Spalt» занимает 5 ярусов, на каждом из которых находится, как минимум, один распределительный шкаф, в который должны быть проложены линии связи в виде двухжильного кабеля. Выбор устройства, подключаемого к шине, был очень сложным, так как каждый сигнальный узел должен подходить к соответствующему распределительному шкафу. При этом, количество разных типов узлов должно быть минимальным. В инвентарной ведомости указаны минимум 40 клемм на один распределительный шкаф. Это означало, что господин Вайгельт должен был, кабель за кабелем, проверить и обозначить каждую клемму. Это было необходимо для разработки новой системы и составления новой документации.

Результат

«В целом, работа стала заметно легче», — радуется господин Вайгельт. Раньше был даже один распределительный шкаф с 2 000 клеммами. Все функции, которые включались внутри системы, выполнялись реле. Каждый поиск неисправностей выдавал источники ошибок. Модернизация позволила нам уменьшить нагрузку на склад, а также снизила вероятность ошибок в работе системы. Кроме того, старые, пожароопасные магнитные вентили фирмы NERB были заменены на пневмоострова компании Bürkert с подключением к шине Profibus. В последствии, монтаж старых вентилей больше не требовался.

После введения в эксплуатацию новой системы управления и ее осваивания с помощью команды «planemos» наступил важный момент: пивовары сварили свое «первое» пиво. Главный пивовар, господин Хаберкорн, был в восторге от довольно простого пользования системой. Он мог теперь вмешаться в любую стадию процесса, что, несомненно, экономит драгоценное время. Если раньше пивовары начинали свою смену в 03:00, то теперь рабочий день начинается в 05:00. Очевидным преимуществом является и то, что новой системой управления можно одновременно контролировать несколько процессов варки пива. «Заметно, что, современная техника шагнула вперед», — говорит господин Хаберкорн. Программа работает быстрее, автоматика не дает сбоя, как это было раньше. Варка пива занимает от 7 до 15 минут меньше, а значит сэкономленное время можно использовать на другой процесс. Кроме того, новая встроенная электроизмерительная техника фирмы Hengesbach оптимизировала процесс очистки резервуаров и труб.

Технология как конкурентное преимущество

«Сегодняшняя техника имеет и другие преимущества: обеспечение устойчивого хода производственного процесса и высокая надежность его планирования, — объясняет дипломированный пивовар, господин Шульц, — а также упрощенное приобретение запасных частей. Детали легко встраиваются, а по-новому составленная документация делает пивоварню автономной. Система автоматизации помогает дальнейшему развитию пивоварения, так как улучшает ход процессов варки и, при этом, позволяет экономить энергию». Господин Шульц гордится, что предприятие обходится 2 тоннами испарений в год. «Утилизация тепла всегда была для нас важной темой. — заметил он, — Уже в 1930 году в пивоварне «Spalt» применяли калорифер первого подогрева».

Steuerung Sudhaus

Процессы в пивоварне «Spalt» сейчас еще прозрачнее, чем раньше. «Мы ведь городская пивоварня, значит должны соответствовать. У нас почти 5 000 частных «сотрудников», наших граждан Шпальта, которых заботит благополучие пивоварни», — говорит с улыбкой господин Вайнгарт. Пивоварня организует много праздников, экскурсий по своему предприятию, а также семинаров. Эта открытость и тесная связь с потребителем имеет свой умысел, ведь именно потребитель определяет успех шпальтского пива.

«С новой системой управления, так сказать, новым сердцем нашего варочного цеха, нам проще соответствовать желаниям наших клиентов», — радуется господин Вайнгарт. Он в восторге от удачного проекта не только из-за увеличившегося объема реализации продукции, но и с точки зрения затраченного времени, с которым был осуществлен проект, а именно 7 недель после предоставления заказа. Как руководителя предприятия его особенно порадовало соблюдение бюджета: «Когда мы в Шпальте кого-то хвалим, мы говорим «Bassd scho» (что означает «всё в порядке» на франкском диалекте). Здесь же мы должны и хотим сказать: «Большое спасибо компании «planemos» за великолепно проделанную работу. Мы будем рады дальнейшему сотрудничеству».

Maximilian Rother

Ваш консультант-специалист:

Максимилиан Ротер (Maximilian Rother)

Дипломированный мастер пивоварения

Тел.: +49 9131 927 96-70
Е-Майл: vertrieb@planemos.de

Ваш консультант-специалист:

Максимилиан Ротер (Maximilian Rother)

Дипломированный мастер пивоварения

Тел.: +49 9131 927 96-70
Е-Майл: vertrieb@planemos.de

Maximilian Rother