Retrofit Die Schokoladenseite eines Peripheriesystems

Autor / Redakteur: Stefan Dausend* / Reinhard Kluger

In Rekordzeit modernisierte Schokoladenwerk Berggold eine ihrer Anlagen. Im Zentrum: ein modernes Peripheriesystem mit einem cleveren Konzept für Verdrahtung und Kennzeichnung. Betriebsstörungen sind damit schnell diagnostiziert und behoben. Das erhöht die Anlagenverfügbarkeit.

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Eine höhere Anlagenverfügbarkeit ist ein wichtiger Faktor für die Qualität süßer Köstlichkeiten.
Eine höhere Anlagenverfügbarkeit ist ein wichtiger Faktor für die Qualität süßer Köstlichkeiten.
(Siemens)

Dezember 2012: Das Management des Schokoladenherstellers Berggold entscheidet, eine Pralinenanlage, die seit 1972 ihre Dienste verrichtet, einer umfangreichen Modernisierung zu unterziehen. Mit dem Retrofit sollte vorrangig die Verfügbarkeit erhöht werden, um auch zukünftig die steigende Nachfrage nach den zartschmelzenden Pralinen aus Pößneck decken zu können. Mit der Planung und Durchführung wurde Dirk Sammet betraut, Technischer Leiter bei Berggold. Die Produktionszyklen in der Schokoladenfabrik sind geprägt durch eine Grundlast sowie durch zusätzliche saisonbedingte Spitzenlasten aufgrund des Oster- und Weihnachtsgeschäfts. Zur Vermeidung hoher Produktionsausfälle musste der Umbau daher außerhalb der Spitzenlastzeiten kurz nach Ostern beginnen. Ziel war: Nach nur sechs Wochen Umbauzeit produziert die Anlage wieder.

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Eine echte Herausforderung, sollte doch neben dem Austausch der gesamten Elektrik und Pneumatik, nebst neuem Schaltschrank, auch die Mechanik komplett überholt werden. Insgesamt wurden 55 neue Motoren, 60 Heizungen und zwölf Kilometer neue Kabel verlegt. Hinzu kamen einige bauliche Anpassungen, wie beispielsweise die Verlegung von neuen Kabel-Gitterrinnen.

Ein wesentlicher Teil der Produktionsanlage stellt die Zuführung der flüssigen Schokolade dar. Diese wurde als autark laufende dezentrale Steuerungsfunktion der eigentlichen Anlagensteuerung untergeordnet eingebunden und kann damit auch bei deren Ausfall einen Notbetrieb gewährleisten. Die Schokoladenmasse wird von den Vorratsbehältern über Doppelmantelleitungen, die unterhalb der Hallendecke verlaufen, zu den verschiedenen Dosierstationen gepumpt. Das im Doppelmantelrohr umlaufende Warmwasser hält die im Innenrohr fließende Schokolade in einem eng definierten Temperaturbereich flüssig. Dieser eng begrenzte Temperaturbereich ist die wesentliche Voraussetzung dafür, dass die Pralinenschokolade nur in einer von sechs möglichen Kristallisationsformen aushärtet und damit die gewünschten Eigenschaften erreicht, wie beispielsweise eine schön glänzende Oberfläche und einen zarten Schmelz.

Peripheriesystem lokalisiert schnell Fehler

Für den Datenaustausch zwischen der Steuerung der Schokoladenzuführung und den verbauten Sensoren und Aktoren wählten die Verantwortlichen das neue skalierbare Peripheriesystem Simatic ET 200SP von Siemens. „Wir sind in der Produktion auf hohe Verfügbarkeit angewiesen. Deshalb müssen Fehler schnell lokalisiert und einfach behoben werden können“, begründet Sammet die Entscheidung. Das moderne Peripheriesystem unterstützt den Kunden hierbei mit einer Vielzahl von Funktionen. So können bereits die hier eingesetzten Standard-Digitalmodule Drahtbruch, Überlast oder Kurzschluss diagnostizieren und melden. Bei konventionellen Peripheriegeräten löst bei Kurzschluss der Sensorstromversorgung der Leitungsschutzschalter aus. Die Folge ist ein Totalausfall aller angeschlossenen Sensoren. Bei der Simatic ET 200SP bleibt die Störung auf das entsprechende Peripheriemodul begrenzt, wodurch der Schaden erheblich schneller lokalisiert und behoben werden kann. Weiterer Vorteil des Peripheriesystems: geringer Platzbedarf. An die auf sieben Lastgruppen aufgeteilten 30 Peripheriemodule sind insgesamt 220 Sensoren und Aktoren direkt anschließbar, mit einer Baubreite von nur knapp 51 cm. „Durch die Drei-Leiteranschlusstechnik direkt am Peripheriesystem entfällt die kostentreibende und fehleranfälligere Zwischenverdrahtung über externe Zusatzklemmen,“ erläutert Sammet. Auch die systemintegrierten Schirm-Anschlussklemmen für Analogsignale, etwa der Füllstands- und Temperaturmessung, haben den Anwender durch einfache und schnelle Montage sowie die automatische Kontaktierung zur Funktionserde überzeugt.

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