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I/O-System Riesige Luxusyacht setzt auf High-Speed-Überwachung

| Autor / Redakteur: Jörg Schomacker* / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Über 100 m lang und zehntausende PS stark – diese große Luxusyacht ist in der Bremer Lürssen Werft vom Stapel gelaufen. Das dafür notwendige komplexe Automatisierungskonzept hat das Tochterunternehmen Besecke entwickelt. Dabei setzte der Spezialist für Schiffsautomation 125 Ethernet-Controller (750-881/882) von Wago ein.

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Technologie von Wago kommt sowohl auf kleinen als auch auf großen Lürssen-Yachten zum Einsatz, hier beispielhaft die M.Y. Topaz.
Technologie von Wago kommt sowohl auf kleinen als auch auf großen Lürssen-Yachten zum Einsatz, hier beispielhaft die M.Y. Topaz.
(Bild: Lürssen Yachts)

Bei der Luxusyacht lag die Messlatte in Sachen Innovation, Individualität und technischer Umsetzung sehr hoch, sodass deren Automatisierung selbst für einen Spezialisten wie Besecke eine große Herausforderung darstellte. Das mittelständische Unternehmen beschäftigt 175 Mitarbeiter und unterhält Standorte in Bremen, Emden und Riga. Wegen der Nähe zur Lürssen Werft ist der Geschäftsbereich Ship Automation vornehmlich am Bremer Hauptsitz angesiedelt.

Im Bereich Schiffsautomatisierung umfasst das Leistungsspektrum das Design und den Bau von Schaltanlagen und zentralen Leitsystemen, die Entwicklung anwendungsspezifischer Software für Steuerungen, das firmeneigene zentrale Monitoring Control System (MCS), die Steuerung der Energieverteilung, die Sicherheitsüberwachung an Bord sowie den technischen Support über die gesamte Lebensdauer eines Schiffes.

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Vorstoß in neue Dimensionen

Auf der Megayacht muss eine große Anzahl an Signalen erfasst, verarbeitet und visualisiert werden. Die überwachten und zu steuernden Bereiche umfassen unter anderem den Schiffsmotor, Generatoren, Türstellungen, Feuerlöschventile, Feuermelder, NMEA-Daten, Security, Füllstande, Betriebsstunden, Alarmdienste, Schmutzwasser, Helikopterpad, Ankerwinde, Power-Management (EPMS), HVAC, Videoüberwachung (CCTV), Maintenance-System und Entertainment.

10.000 Messwerte müssen verarbeitet werden

Alle Prozesse zusammengenommen, kommt das Schiff auf mehr als 10.000 zu verarbeitende Rohsignale. Davon sammeln die Wago-Controller etwa 5.000 Signale direkt ein. Die übrigen 5.000 werden über spezielle Kommunikationsmodule erfasst.

An den Hauptmaschinen und Generatoren liegt das höchste Datenaufkommen mit bis zu 700 zu erfassenden Signalen pro Controller. Aus einem Rohsignal entstehen dann, beispielsweise aus einem Druck-/Temperatur-Sensor, im MCS rund zehn Variablen wie Warnungen, Farbumschläge oder Servicemitteilungen.

100.000 Variablen erfordern besonders leistungsfähige Controller

Aus den 10.000 erfassten Messwerten werden so insgesamt rund 100.000 Variablen, die in das zentrale Monitoring Control System (MCS) von Besecke einfließen und dort verarbeitet werden. Um diese große Menge an Daten ständig abrufbar zu machen, benötigen die Controller besonders leistungsfähige CPUs.

„Generell geht der Trend bei der Automatisierung von Luxusyachten hin zu einer stetig wachsenden Anzahl an zu verarbeitenden Signalen. Außerdem erwarten die Kunden, dass immer mehr Informationen über ein zentrales Monitoring-System visualisiert werden. Das erfordert wiederum eine immer höhere Rechenleistung, ohne dass die Steuerungen dabei größer werden dürfen. Viel kompakter als die eingesetzten Wago-Controller geht es jedenfalls kaum mehr“, erklärt Henry Fischer, Vertriebsleiter bei Besecke in Bremen.

Leistungsstarke Controller bändigen die Datenflut

Was Henry Fischer genau meint, sind die 125 programmierbaren Ethernet-Controller (750-881/882), die als dezentrale Steuerungen die Grundlage für das Automatisierungskonzept der Yacht bilden. Da sie nah an den Messpunkten installiert sind, reduziert sich die Einzelverdrahtung zwischen den I/O-Klemmen auf der Automatisierungsebene und den Sensoren und Aktoren im Feld auf ein Minimum.

Die SPS-Funktionalität und der integrierte Web-Server lassen die Controller völlig autark arbeiten. So entstehen modulare Einheiten, die Projektierung, Inbetriebnahme, Betrieb, Service und spätere Erweiterungen vereinfachen. Außerdem erhöhen die Geräte die Sicherheit und Anlagenverfügbarkeit, da der etwaige Ausfall eines Controllers keine Auswirkungen auf das Gesamtsystem hat. Auf eine aufwändige redundante Serverstruktur kann somit verzichtet werden.

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