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Multifunktionscontroller Mehr Leistung durch maßgeschneiderte Steuerungstechnik

| Redakteur: Ines Stotz

Kühlsysteme sind für viele industrielle Anwendungen essenziell. Heck Kältetechnik entwickelt und fertigt Kälteanlagen für verschiedenste Branchen. Für die Gerätesteuerung sorgt ein Multifunktionscontroller.

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Vier Jahrzehnte Kälteanlagenbau: Heck Kältetechnik entwickelt alle Anlagen in enger Abstimmung mit seinen Kunden und versucht dabei stets den zu kühlenden Prozess im Detail zu verstehen.
Vier Jahrzehnte Kälteanlagenbau: Heck Kältetechnik entwickelt alle Anlagen in enger Abstimmung mit seinen Kunden und versucht dabei stets den zu kühlenden Prozess im Detail zu verstehen.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Auf den ersten Blick haben Lackierstraßen in der Automobilindustrie, Produktionslinien in der Lebensmittelherstellung und Spritzgussmaschinen für die Kunststofffertigung nichts gemeinsam. Bis auf ein Detail: Alle diese Anlagen müssen ständig gekühlt werden, damit sie sicher und in gleichbleibender Qualität arbeiten. Um dies zu erreichen, muss die Kühlung individuell an die jeweilige Anwendung angepasst werden.

Heck Kältetechnik aus Steinhagen bei Bielefeld entwickelt deshalb alle Anlagen in enger Abstimmung mit seinen Kunden. „Wir versuchen den zu kühlenden Prozess im Detail zu verstehen und gemeinsam die bestmögliche Lösung zu finden“, so Geschäftsführer Oliver Heck. Den Ingenieuren und Technikern des Unternehmens kommt dabei ihre Erfahrung aus vier Jahrzehnten Kälteanlagenbau zugute.

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Kaltwassersätze sorgen für indirekte Kühlung

Die Kältetechnik-Experten haben sich auf die Fertigung von Kaltwassersätzen sowie von Direktverdampfungskälte- und Luftentfeuchtungsanlagen spezialisiert. Jede dieser Technologien ist aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften für bestimmte Anwendungen besonders gut geeignet.

Kaltwassersätze haben die Aufgabe, Flüssigkeiten wie Wasser oder Solen als indirekte Kälteträger über einen Kompressionskältekreislauf Wärme zu entziehen. Anschließend zirkuliert die abgekühlte Flüssigkeit durch Wärmeübertrager, um die Umgebungs- oder Prozessluft oder aber eine Maschine zu kühlen.

Mit Kaltwassersätzen werden u. a. Rechenzentren, Produktionsprozesse in der Lebensmittelindustrie und Spritzgussmaschinen gekühlt. Die Kaltwassersätze von Heck Kältetechnik erreichen die höchsten Leistungszahlen aller am Markt verfügbaren Kaltwassersätze, heißt es aus dem Unternehmen. Möglich wird dies durch die Verwendung von drehzahlgeregelten Kompakt-Schraubenverdichtern, elektronischen Expansionsventilen, Verflüssigern mit EC-Ventilatortechnik sowie drehzahlgeregelten Kaltwasserpumpen.

Effiziente Kühlung durch Direktverdampfung

Für die Kühlung größerer Frisch- oder Umluftströme eignen sich dagegen Direktverdampfungskälteanlagen. „Hier wird die Luft durch das Kältemittel selbst abgekühlt. Ein Zwischenmedium als Kälteträger ist nicht nötig“, beschreibt Oliver Heck das Verfahren. Da der Kälteträger entfällt, wird auch keine Pumpe gebraucht, die diesen in den Kühlkreislauf befördert. Der Anwender spart also die Energie, die hierfür erforderlich wäre. „Unsere Direktverdampfungsanlagen haben deshalb einen deutlich geringeren Energieverbrauch als vergleichbare Kaltwassersysteme am Markt.“

Direktverdampfungskälteanlagen kühlen Lagerhallen in der Pharmaindustrie ebenso wie vollautomatisierte Lackieranlagen in der Automobilindustrie oder Produktionshallen in der Lebensmittelindustrie. Mit ihnen lassen sich Lufttemperaturen und Luftfeuchten in allen Lastbereichen genau regeln.

Luftentfeuchtung kühlt sensible Produktionsprozesse

Manche Fertigungsprozesse wie z. B. die Produktion hygroskopischer Lebensmittel müssen mit Luftentfeuchtungsanlagen ausgerüstet werden. Heck Kältetechnik fertigt für dieses Einsatzgebiet Anlagen, die auf der Basis der Kondensationstrocknung arbeiten: Sie leiten die Luft über einen Wärmeübertrager, in dem Kältemittel bei tiefen Temperaturen verdampft. Durch die Kühlung kondensiert das in der Luft enthaltene Wasser und wird gesammelt bzw. abgeleitet. Durch einen mehrstufigen Aufbau dieses Entfeuchtungsprozesses lassen sich Restfeuchten von 1,5 g/kg Luft erzielen.

Da die Luftentfeuchtungsanlagen die aus dem Entfeuchtungsprozess gewonnene Wärme zum Wiederaufheizen der entfeuchteten Luft nutzen, arbeiten sie deutlich energieeffizienter als herkömmliche Entfeuchtungssysteme. Sie werden etwa zur Zwischentrocknung in industriellen Lackieranlagen verwendet sowie für die Haftwassertrocknung von gereinigten Kunststoffteilen oder die Trocknung von Industrieklebern.

Steuerungstechnik musste erneuert werden – Multifunktionscontroller als Alternative

Als die bisherigen Regler für die Steuerung seiner Kälteanlagen nicht mehr weiterentwickelt wurden, hat sich Heck Kältetechnik nach einer Alternative umgesehen. Der Besuch eines Vertriebsmitarbeiters von Hesch brachte dann ganz unerwartet die Lösung: „Als er schon fast wieder zur Tür hinaus war, erzählte er uns von einem neuen Regler, den sein Unternehmen gerade entwickelt“, erinnert sich Oliver Heck. „Diese Nachricht kam für uns zum richtigen Zeitpunkt.“

Dass das Unternehmen in einem frühen Entwicklungsstadium von dem Projekt erfuhr, erwies sich als Glücksfall. „So wurden viele unserer Wünsche und Anregungen beim Design des MFC berücksichtigt.“ Mit dem Multifunktionscontroller HE 5697 MFC, eine Regler-Plattform für Industrieprozesse, hat Hesch eine Lücke zwischen Standard-Reglern und SPS geschlossen. Letztere sind nicht nur teuer im Erwerb oder der Programmierung, sondern auch für viele Anwendungen überdimensioniert. Dagegen können mit dem MFC aufgrund der einfachen Oberfläche auch Facharbeiter ohne Programmierkenntnisse komplexe Ablaufsteuerungen erstellen und bis auf die Regelungs- und Steuerungsebene der Anlagen zugreifen.

Steuerung von Hesch ist vielseitig einsetzbar

Der Multifunktionscontroller eignet sich für die Steuerung vieler Anwendungen in der Industrie: von Kälteanlagen über Schmelz- oder Warmhaltehöfen bis hin zu Prozessrechnern oder Pumpensystemen. Über die Software Easytool MFC können Anwender am PC einfach die passenden Funktionsbibliotheken per Drag and Drop zum gewünschten Prozessablauf zusammenstellen und an die Steuerung senden. Mit der Simulationsfunktion lassen sich zudem Applikationen im Vorfeld risikolos testen. Darüber hinaus unterstützt das Tool mit Debug- und Forcing-Funktionen bei der Inbetriebnahme.

MFC macht neue Service-Leistungen möglich

Bei Heck Kältetechnik war man begeistert von dem neuen Steuerungskonzept und der Möglichkeit, es von Beginn an mitgestalten zu können. „Unsere Wünsche wurden mit Priorität behandelt und in einem Beta-Modell schnell auf ihre Realisierbarkeit hin getestet“, so Oliver Heck.

Für die Kälteanlagen des Unternehmens bietet der MFC zahlreiche Vorteile. „Wir haben jetzt beispielsweise eine viel höhere Funktionalität als mit der alten Steuerung. Der Bediener bekommt über das Touch-Display deutlich mehr Einzelstör- und Betriebsmeldungen aus der Anlage angezeigt als vorher.“

Mit dem MFC können Unternehmen wie Heck Kältetechnik aber nicht nur ihre Anlagen an die individuellen Anforderungen der Anwender anpassen. Die Endkunden profitieren vom Einsatz des Multifunktionscontrollers auch durch ganz neue Service-Leistungen: So lassen sich über die Data Logger-Funktion alle prozessrelevanten Daten mitschneiden. Die Service-Techniker von Heck Kältetechnik sehen deshalb auf einen Blick, wie der Betriebszustand einer Anlage beim Auftreten der Störung war. „Sie können dann gleich die passende Maßnahme ergreifen, freut sich Oliver Heck.

Funktionsumfang der Kälteanlagen erweiterte sich deutlich

Dank des MFCs bieten die Kälteanlagen von Heck Kältetechnik viele Funktionen, die marktübliche Standard-Kältemaschinen nicht besitzen. Die Techniker können sich jetzt zum Beispiel aus der Ferne auf das Bedien-Panel der jeweiligen Anlage beim Kunden aufschalten und sofort alle Daten einsehen.

Wer das nicht möchte, kann seine Prozessdaten einfach vom MFC auf einem USB-Stick speichern lassen und sendet sie dann an das Unternehmen. „So können wir bei Problemen schnell Abhilfe schaffen. Diese Servicefreundlichkeit kommt bei unseren Kunden sehr gut an.“

Der MFC bietet den Nutzern zudem die Möglichkeit, sich Statusmeldungen in ihrer Landessprache anzeigen zu lassen. So gibt es im Service-Fall keine Sprachbarrieren, da der Bediener die Meldung in seiner Sprache liest, die Daten speichert und die Techniker sie anschließend in der deutschen Version bearbeiten können. Der MFC eignet sich deshalb für alle Unternehmen, die ihre Maschinen international verkaufen.

Weniger Ersatzteile, einfachere Logistik

Mittlerweile ist der Multifunktionscontroller von Hesch die Standard-Steuerung an allen Kälteanlagen von Heck Kältetechnik – über 100 Anlagen weltweit werden bereits vom MFC gesteuert. Er überzeugte durch die präzise arbeitenden Regler-Bausteine und die Kommunikationsmöglichkeiten zu den gängigen Bussystemen. Auch profitieren sie vom vereinfachten Bauteil-Management. „Wir konnten mit dem MFC unsere Teilevielfalt stark reduzieren so dass wir nur wenige Komponenten bevorraten brauchen“, berichtet Oliver Heck. „Deshalb bekommen unsere Kunden ihre Ersatzteile jetzt noch schneller als bisher.“

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