Pumpensteuerung
Ein Hintergrundbild, das Sterne und planetarischen Nebel zeigt

Intelligente Pumpensteuerung erleichtert Industrie 4.0-Einstieg

Nach Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT) macht ein neuer Begriff die Runde: Bei führenden Fabrikplanern und Vordenkern ist zunehmend die Rede vom Trend zum digitalen Shopfloor Management, das alle Prozesse auf der Werkstattebene in Echtzeit steuert, regelt und stabilisiert.

Optimal Digitalisieren mit langjährigem Prozesswissen

Die optimale Digitalisierung gelingt jedoch nur, wenn man den Ablauf der realen Prozesse kennt. Hier kommt bei Aggregaten und Filtersystemen BRINKMANN PUMPS ins Spiel: Der Hersteller von technisch anspruchsvollen Kühlschmierstoffpumpen stellt seit über 70 Jahren ein breites Portfolio von Aggregaten für Hersteller von Werkzeug- und Druckmaschinen sowie die Kunststoff- und Getränkeindustrie her. Das Unternehmen kennt also die echten Prozessabläufe und die Anforderungen der Kunden.

Ein Logikmodul für Pumpensteuerungen

Sechs Top-Anforderungen an Steuerungen

Doch wie sieht die ideale Pumpensteuerung aus?  Zu den wichtigsten Kundenwünschen zählen:

  1.  Automatisierbar und Netzwerkfähig (IIoT): Einfache Integration über gängige Schnittstellen und Feldbus-Systeme in bestehende Steuerungs- und Automatisierungs-Umgebungen
  2.  Flexibel: Leichtes Verknüpfen des Know-hows der Anwender mit den Funktionen der Pumpensteuerung

  3.  Schnell integrier- und einsatzbar: Implementieren und Inbetriebnehmen per „plug-and-pump“

  4.  Offenheit: Smarte Zusammenarbeit von allen Netzwerkteilnehmern ohne Schnittstellen-Probleme

  5.  Erweiterte Funktionalität: Messwerte für weitergehende Funktionen wie Predictive Maintenance nutzen

  6.  Intuitiv und leicht bedienbar: Problemlose Bedienbarkeit (Usability) nach dem „Look and feel“-Prinzip

Die Kundenwünsche erfüllt die innovative Pumpensteuerung bplogic, die als Baustein digitale Dienste, Anwendungen und Systeme im Rahmen von IIoT (Industrial Internet of Things) bzw. Industrie 4.0 unterstützt – unabhängig von der jeweiligen System-Infrastruktur. Der digitale Controller wird über gängige Schnittstellen – wie OPC UA, Ethernet IP oder „Modbus over RS485“ – z. B. zwischen Maschinen, Pumpen, Filteranlagen und andere Komponenten geschaltet. Für ihn spricht: Er arbeitet mit allen marktgängigen Frequenzumrichtern zusammen.

Plug-and-pump: Kürzere Inbetriebnahme senkt Installationskosten

Vielseitige Funktionalität zeichnet bplogic aus: Das Steuern und Regeln der Pumpen geschieht mit kundenindividuellen, voreingestellten Parametern. Die „Plug-and-Pump“-Lösung verringert Installationskosten, verkürzt die Inbetriebnahme und verhindert Fehleinstellungen. Doch der digitale Controller kann mehr: Er überträgt je nach Einsatzart alle Daten etwa an eine Werkzeugmaschine oder eine Filtereinheit, an mehrere Betriebsmittel – aber bei Bedarf auch an alle. Auf diese Weise erhöht er die Verfügbarkeit sowie Produktivität der Anlage und sichert die Qualität der Produkte. Außerdem sinken die Hardware-Kosten, weil weniger Verdrahtungen nötig sind und Feldbusschnittstellen am Frequenzumrichter entfallen.

Wenn bplogic Verschleiß „vorhersagt“…

Eine wichtige Forderung von Anwendern ist das Nutzen der Steuerung als elektronisches Orakel: Die Rede ist von der vorausschauenden Wartung, die bplogic bei eingesetzten Brinkmann-Kühlschmierstoffpumpen ermöglicht: Mithilfe des Langzeit-Logging führt die Steuerung ein Condition Monitoring aller Betriebsdaten durch, um rechtzeitig vor Ausfällen zu warnen. So lassen sich Wartungsintervalle in den Produktionsprozess integrieren und Stillstandszeiten reduzieren. Außerdem sinken die Wartungskosten, weil die Instandhaltung nur noch defekte Bauteile austauscht. Der Anwender vermeidet zudem schleichende Fehler und kann seine Pumpen stets im optimalen Betriebspunkt betreiben: Das steigert Produktqualität und Lebenszeit erheblich.

Die vorausschauende Wartung muss sich nicht auf Brinkmann-Pumpen beschränken: Wenn der digitale Controller den gesamten Prozess überwacht, kann er vor Ausfällen bei Rohrleitungen, Klappen, Ventilen und anderen Anlagenkomponenten warnen. Das geschieht sogar manchmal ohne Sensorik: Die integrierte Software berechnet z. B. den Volumenstrom nur durch Auswerten des gemessenen Drucks – ohne Einsatz eines speziellen Sensors. Diese Funktion nutzt beispielsweise ein Automobilhersteller, um Rohrbrüche zu erkennen. Bewährt hat sich die intelligente Pumpensteuerung außerdem bei Zulieferern, Filterherstellern und in der Automobilindustrie: u.a. zur sensorlosen Durchflussanzeige, Entlastungen von Steuerungen, Verschleißerkennung und Fernwartung, zum Energiemonitoring, energieeinsparenden Kaskadenbetrieb und sogar zur Komplettsteuerung einer dezentralen Maschinenversorgung.

Von Big Data zu Smart Data

Doch der digitale Controller kann mehr: Damit die Anwender stets auf dem aktuellen Stand der Dinge sind, lassen sich Daten und Auswertungen in eine firmeneigene Intranet-Cloud oder direkt via WLAN auf mobile Endgeräte übertragen. Aus den ermittelten und aufbereiteten Rohdaten lässt sich per Data Trace ein gezieltes Energie-Monitoring durchführen, bei dem BRINKMANN PUMPS Sie gerne beim Auswerten der Daten unterstützt. Die Online- oder Offline-Datenanalyse bietet neue, effizientere Wege zur Optimierung der Produktion und zur Senkung der Produktionskosten. Die Smart Data-Analyse sorgt darüber hinaus für eine Verbesserung der Nachhaltigkeit und des Umweltschutzes.

Make it simple: Konfigurieren statt Programmieren

Doch wie kann ein Unternehmen die mächtige Funktionalität des digitalen Controllers optimal nutzen? Muss das Personal auf dem Shopfloor nun einen zusätzlichen Programmierkurs absolvieren? Die Antwort aus dem Sauerland auf diese berechtigte Frage lautet: Konfigurieren statt Programmieren. Die Anwender von bplogic können ohne Programmierkenntnisse logische Verknüpfungen (z. B. UND/ODER) auswählen, um den digitalen Controller an neue Einsätze oder Wünsche anzupassen.

SPS-Programmierung entfällt

Das Prinzip „Konfigurieren statt Programmieren“ vereinfacht auch andere Aufgabenstellungen: Wenn ein Kunde etwa feststellt, dass er sein Aggregat nicht mehr druck- sondern durchflussgeregelt laufen lassen will oder wenn er statt drei nur noch zwei Pumpen ansteuern will, entfällt der sonst übliche SPS-Programmieraufwand.

Die Benutzeroberfläche bietet nämlich eine völlig neue Form der intelligenten Pumpensteuerung: Dort können alle Kennwerte wie Drücke und Drehzahlen sowie Zeitglieder logisch miteinander verknüpft werden. Weil aber auch ein Konfigurator nicht vor Fehleingaben schützt, erhielt der digitale Controller einen Online-Debugger, mit dem auch Laien Fehler in der Befehlskette schnell und zuverlässig finden.