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Hallo, ich mache im Zuge meines Versorgungstechnikstudium nun ein Praktikum bei einer Produktionsfirma.
Mein Thema: Optimierung Druckluftnetz
Nun bin ich schon seit zwei Wochen die Leistungsdaten und Laufzeitdaten der vier Kompressoren (2x15KW und 2x45KW) mittels einer Software am aufzeichnen und bin grad dabei ein
Druckluftbedarfsprofil zu erstellen.
Alle vier Kompressoren sind nicht drehzahlgesteuert, und momentan hängen die kleinen Kompressoren an einer eigenen Steuerung und die beiden großen auch an einer Steuerung.
Dies hängt damit zusammen das die Druckluftanlage bis vor ca. 2Jahren zwei verschiedene Druckstufen hatte. Einmal 10bar und einmal 7bar.
Da aber vor ca. 2 Jahren eine komplett neue Fertigungshalle und neue Maschinen angeschafft worden sind die auch mit 7 bar Steuerluft auskommen, sind beide Systeme nun
provisorisch miteinander verbunden und alle auf 7bar eingestellt. Um genau zu sein schalten die Kompressoren aktuell bei 6,5 bar zu und bei 6,8 bar ab.
Tag und Nachtbetrieb haben dabei die kleinen Kompressoren, und wenn morgens die Produktion startet, dann werden die beiden großen manuell zugeschaltet wobei einer dann immer
Vorrang gegenüber dem anderen hat und der zweite dann automatisch zuschaltet wenn der eine die Menge nicht alleine schafft.
Wenn aber nun soviel Abnahme ist das beide es nicht schaffen dann kann es sein das der eine kleine nach einer gewissen Zeit auch angeht und dann auf einmal nach 10Sekunden
wieder in den Leerlaufbetrieb geht weil in der Zwischenzeit die 6,8 bar erreicht sind und dann bleibt der kleine aber 10Min im Leerlaufbetrieb.
D.h. es kommt vor das ein kleiner dann 10Minuten mit ca. 3800 bis 4000 Watt läuft und gerade mal 10 Sekunden produziert. :-(
Dieses gilt es abzustellen.
Eine Aufgabe von mir ist somit eine Herleitung einer Kompressorsteuerung. Jedoch ist es nicht die Pflicht das ich das in SPS umsetze.
Ich habe mich jedoch nun seit ein paar Tagen intensiv mit diesem Thema beschäftigt und würde das gerne umsetzen.
Meiner Meinung nach wäre es vernünftig in Zukunft je einen großen Kompressor und einen kleinen Kompressor drehzahlgeregelt anzusteuern. Hier in der Firma werden generell
Danfoss-Frequenzumrichter verwendet.
45KW Kompressor A (350m³/h)
45KW Kompressor B (350m³/h)
15KW Kompressor C (90m³/h)
15KW Kompressor D (90m³/h)
Wäre es möglich das ein Frequenzumrichter so von der SPS angesteuert wird das er einen Tag Kompressor A regelt und am nächsten Tag Kompressor B?? Da jeweils die 45KW
Kompressoren ähnlich viele Arbeitsstunden haben sollten und auch die 15KW Kompressoren beide jeweils ähnlich viele Stunden haben sollten.
Weitere Überlegung:
Wenn ich das ganze nur über den Druck im Netz steuere, dann ist ja die Gefahr das z.b. der Druck durch einschalten einer Produktionsmaschine innerhalb von weniger Sekunden auf
6,3 oder 6,4 fällt. Dann würden auf einmal die Anforderung an alle Kompressoren kommen das sie laufen müssen.
Wäre das ein guter Ansatz?
Wäre es sinnvoll die Steuerung sowohl druckabhängig als auch volumenstromabhängig zu steuern??
D.h. wenn der Volumenstrom eine einen bestimmten Wert X annimmt, dann soll z.b. ein bestimmter Kompressor laufen, bei Wert Y ein anderer oder zwei etc.
Und gleichzeitig sollte da dann auch der Druck andauernd überprüft werden um mindestens 6,5 und maximal 6,8 bar Druck auf dem System zu haben. Ich denke diese Variante wäre
besser, oder was denkt ihr?
Ich habe mir auch überlegt wie ich die Kompressoren ansteuern könnte und mir ist da eine Schleifenabfragung in den Sinn gekommen. Bei 4 Kompressoren hab ich ja 16verschiedene
Schaltmöglichkeiten.
Kein Kompressor:
0000 0KW
Ein Kompressor:
0001 90m³/h
0010 90m³/h
0100 350m³/h
1000 350m³/h
2 Kompressor:
0011 180m³/h
0101 440m³/h
1001 440m³/h
0110 440m³/h
1010 440m³/h
1100 700m³/h
3 Kompressor:
0111 530m³/h
1011 530m³/h
1101 790m³/h
1110 790m³/h
4 Kompressor:
1111 880m³/h
Nun könnte die Abfragung lauten:
wenn <=90m³/h, dann 1 kleiner mit FU
wenn <=180m³/h, dann 1 kleiner mit FU und ein kleiner ungeregelt
wenn <=350m³/h, dann 1 großer mit FU
wenn <=440m³/h, dann 1 großer mit FU und 1 kleiner ungeregelt
wenn <=530m³/h, dann 1 großer mit FU, 1 kleiner ungeregelt und 1 kleiner mit FU
wenn <=700,m³/h dann 1 großer mit FU und 1 großer ungeregelt
wenn <=790m³/h, dann 1 großer mit FU, 1 großer ungeregelt und 1 kleiner mit FU
sonst alle Kompressoren
Und das natürlich dann verknüpfen mit einer Druckmessung.
Aber wie bringe ich dieses Problem jetzt in die SPS-Steuerung? Welche würdet ihr mir empfehlen? Hab mir das Programm CoDeSys mal runtergeladen aber blicke da noch nicht so wirklich
durch :-(!
Vllt kann mir ja von euch einer helfen. Wäre echt nett.
glg Matthias
Mein Thema: Optimierung Druckluftnetz
Nun bin ich schon seit zwei Wochen die Leistungsdaten und Laufzeitdaten der vier Kompressoren (2x15KW und 2x45KW) mittels einer Software am aufzeichnen und bin grad dabei ein
Druckluftbedarfsprofil zu erstellen.
Alle vier Kompressoren sind nicht drehzahlgesteuert, und momentan hängen die kleinen Kompressoren an einer eigenen Steuerung und die beiden großen auch an einer Steuerung.
Dies hängt damit zusammen das die Druckluftanlage bis vor ca. 2Jahren zwei verschiedene Druckstufen hatte. Einmal 10bar und einmal 7bar.
Da aber vor ca. 2 Jahren eine komplett neue Fertigungshalle und neue Maschinen angeschafft worden sind die auch mit 7 bar Steuerluft auskommen, sind beide Systeme nun
provisorisch miteinander verbunden und alle auf 7bar eingestellt. Um genau zu sein schalten die Kompressoren aktuell bei 6,5 bar zu und bei 6,8 bar ab.
Tag und Nachtbetrieb haben dabei die kleinen Kompressoren, und wenn morgens die Produktion startet, dann werden die beiden großen manuell zugeschaltet wobei einer dann immer
Vorrang gegenüber dem anderen hat und der zweite dann automatisch zuschaltet wenn der eine die Menge nicht alleine schafft.
Wenn aber nun soviel Abnahme ist das beide es nicht schaffen dann kann es sein das der eine kleine nach einer gewissen Zeit auch angeht und dann auf einmal nach 10Sekunden
wieder in den Leerlaufbetrieb geht weil in der Zwischenzeit die 6,8 bar erreicht sind und dann bleibt der kleine aber 10Min im Leerlaufbetrieb.
D.h. es kommt vor das ein kleiner dann 10Minuten mit ca. 3800 bis 4000 Watt läuft und gerade mal 10 Sekunden produziert. :-(
Dieses gilt es abzustellen.
Eine Aufgabe von mir ist somit eine Herleitung einer Kompressorsteuerung. Jedoch ist es nicht die Pflicht das ich das in SPS umsetze.
Ich habe mich jedoch nun seit ein paar Tagen intensiv mit diesem Thema beschäftigt und würde das gerne umsetzen.
Meiner Meinung nach wäre es vernünftig in Zukunft je einen großen Kompressor und einen kleinen Kompressor drehzahlgeregelt anzusteuern. Hier in der Firma werden generell
Danfoss-Frequenzumrichter verwendet.
45KW Kompressor A (350m³/h)
45KW Kompressor B (350m³/h)
15KW Kompressor C (90m³/h)
15KW Kompressor D (90m³/h)
Wäre es möglich das ein Frequenzumrichter so von der SPS angesteuert wird das er einen Tag Kompressor A regelt und am nächsten Tag Kompressor B?? Da jeweils die 45KW
Kompressoren ähnlich viele Arbeitsstunden haben sollten und auch die 15KW Kompressoren beide jeweils ähnlich viele Stunden haben sollten.
Weitere Überlegung:
Wenn ich das ganze nur über den Druck im Netz steuere, dann ist ja die Gefahr das z.b. der Druck durch einschalten einer Produktionsmaschine innerhalb von weniger Sekunden auf
6,3 oder 6,4 fällt. Dann würden auf einmal die Anforderung an alle Kompressoren kommen das sie laufen müssen.
Wäre das ein guter Ansatz?
Wäre es sinnvoll die Steuerung sowohl druckabhängig als auch volumenstromabhängig zu steuern??
D.h. wenn der Volumenstrom eine einen bestimmten Wert X annimmt, dann soll z.b. ein bestimmter Kompressor laufen, bei Wert Y ein anderer oder zwei etc.
Und gleichzeitig sollte da dann auch der Druck andauernd überprüft werden um mindestens 6,5 und maximal 6,8 bar Druck auf dem System zu haben. Ich denke diese Variante wäre
besser, oder was denkt ihr?
Ich habe mir auch überlegt wie ich die Kompressoren ansteuern könnte und mir ist da eine Schleifenabfragung in den Sinn gekommen. Bei 4 Kompressoren hab ich ja 16verschiedene
Schaltmöglichkeiten.
Kein Kompressor:
0000 0KW
Ein Kompressor:
0001 90m³/h
0010 90m³/h
0100 350m³/h
1000 350m³/h
2 Kompressor:
0011 180m³/h
0101 440m³/h
1001 440m³/h
0110 440m³/h
1010 440m³/h
1100 700m³/h
3 Kompressor:
0111 530m³/h
1011 530m³/h
1101 790m³/h
1110 790m³/h
4 Kompressor:
1111 880m³/h
Nun könnte die Abfragung lauten:
wenn <=90m³/h, dann 1 kleiner mit FU
wenn <=180m³/h, dann 1 kleiner mit FU und ein kleiner ungeregelt
wenn <=350m³/h, dann 1 großer mit FU
wenn <=440m³/h, dann 1 großer mit FU und 1 kleiner ungeregelt
wenn <=530m³/h, dann 1 großer mit FU, 1 kleiner ungeregelt und 1 kleiner mit FU
wenn <=700,m³/h dann 1 großer mit FU und 1 großer ungeregelt
wenn <=790m³/h, dann 1 großer mit FU, 1 großer ungeregelt und 1 kleiner mit FU
sonst alle Kompressoren
Und das natürlich dann verknüpfen mit einer Druckmessung.
Aber wie bringe ich dieses Problem jetzt in die SPS-Steuerung? Welche würdet ihr mir empfehlen? Hab mir das Programm CoDeSys mal runtergeladen aber blicke da noch nicht so wirklich
durch :-(!
Vllt kann mir ja von euch einer helfen. Wäre echt nett.
glg Matthias
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