IPC & EMBEDDED Computing Weniger Kabel auf Luxusyachten verlegen

Autor / Redakteur: Dirk Hartmann / Reinhard Kluger

Sind Box-PCs mit an Bord von Yachten, dann sparen die Bootsbauer beim Verlegen von Kabeln. Voraussetzung ist, dass die Rechner sie entsprechend nautisch zertifiziert sind. Wie IPCs von Lauer.

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Dank einer Vielzahl von nautischen Zertifizierenungen lassen sich Hochseeyachten, wie die von Lürssen, mit Lauer-Panels vom Typ EPC PM-Nautic ausrüsten.
Dank einer Vielzahl von nautischen Zertifizierenungen lassen sich Hochseeyachten, wie die von Lürssen, mit Lauer-Panels vom Typ EPC PM-Nautic ausrüsten.
( Archiv: Vogel Business Media )

Kupfer ist nicht erst seit der Globalisierung und der fortschreitenden industriellen Entwicklung von China und Indien ein gefragter Rohstoff. Allerdings hat sich durch die zunehmende Nachfrage der Preis in den letzten fünf Jahren mehr als verfünffacht. Das zwingt auch Branchen zum Nachdenken, die auf den ersten Blick gar nicht so sehr von dieser Entwicklung betroffen sind. Doch auch im Schiffsbau werden auf Grund stetig steigender Automatisierung mittlerweile Unmengen von elektrischen Kupferkabeln verlegt. Die Planung und das Verlegen der Spezialkabel ist sehr kostenintensiv. Deshalb spart ein ausgeklügeltes Verdrahtungskonzept neben dem teuren Rohstoff auch einiges an unnötigem Ballast.

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Automation in luxuriöser Umgebung

Die Firma besecke Automation hat sich in der Automatisierung von Industrieanlagen einen überregionalen, guten Ruf erarbeitet. Das Bremer Unternehmen gehört zu den führenden Mittelständlern in der Automatisierungstechnik und liefert komplette elektrische Anlagen von der 30KV-Energieversorgung, bis hin zu komplexen vernetzten Leitsystemen mit Datenbankanbindung. Weitere Geschäftsfelder von besecke liegen in der Umwelt- und Energietechnik, bei Produktionsanlagen für die Nahrungsmittelindustrie, sowie der Automobilindustrie und der Lager- und Fördertechnik. Ein weiterer wichtiger Bereich bei besecke ist die Automation von Luxusyachten. Als Produzent und Dienstleister der Lürssen Werft hat sich das Bremer Unternehmen in den letzten Jahren enormes Wissen erarbeitet, dass in allen neuen Projekten erfolgreich zum Tragen kommt.

„Die aktuelle Yacht hat eine Länge von knapp 60 Metern und trägt den Projektnamen Bounty Hunter, erzählt Christian Gräser, stellvertretender Bereichsleiter Yachtbau bei besecke. Auf diesen schwimmenden Luxusdomizilen bleibt gewöhnlich kein Wunsch offen. Mit Kabinen für 12 Passagiere und 16 Besatzungsmitglieder bietet die hochseetüchtige Mega-Yacht genügend Raum für Entspannung und Unterhaltung. Durchflutet mit viel Tageslicht laden das Haupt und Oberdeck zu jeder Tageszeit zum Verweilen ein. Auf dem Sonnendeck befindet sich neben der Bar ausreichend Liegeflächen für Sonnenanbeter sowie ein windgeschützter Whirlpool. Angetrieben wird die Luxusyacht von zwei Caterpillar Motoren mit jeweils 1.455 KW (1978 PS) die sie bis auf 16 Knoten (ca. 30km/h) beschleunigt. Die Tanks nehmen bis zu 150.000 Liter Treibstoff sowie 28.000 Liter Frischwasser auf.

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Monitoring auf hohem Niveau

„Wir planen, entwickeln und setzten das komplette Schiffs-Monitoring um, dass bei der Lürssen Werft in Bremen eingebaut wird,“ führt Gräser in seiner Eigenschaft als Projektkoordinator aus. Dabei handelt es sich um eine Entwicklung von besecke, die seit 2004 immer weiter modifiziert wurde und mittlerweile einen Stand erreicht hat, der in der Automatisierung von Schiffen seinesgleichen sucht. Das System mit dem Namen AllViu®-MCS ermöglicht die Überwachung sämtlicher Parameter, die auf einer Yacht, wie der Bounty Hunter anfallen. Es werden z.B. Motordrehzahlen, Öldrücke, Raumtemperaturen, Tankfüllstände, Zustände von Türen, Schiebern und Lüftungsklappen, genauso wie Pumpenaktivitäten und Abgastemperaturen in einem System zusammengeführt und visualisiert. Die Parameter der Antriebsmaschinen gelangen über eine Daten-Schnittstelle direkt ins Monitoring-System.

Die Lauer PCs lassen sich im Automationsnetzwerk über Hirschmann Hyperring Switches mit sämtlichen Automationskomponenten vernetzen. Eine weitere Funktion des besecke Monitoring-System ist die Möglichkeit, Alarme aus dem Maschinenraum auch auf die so genannten Duty-Alarm-Panel weiterzuleiten. Dabei handelt es sich um acht und zehn Zoll Lauer PCs, die z.B. den Chief-Engineer oder den Kapitän in ihren Kabinen detailliert über anstehende Alarme im Klartext informieren. Per Fingertipp auf die jeweilige Meldung fragt er aktuellen Status ab, auch wenn er nicht im Maschinenkontrollraum sitzt.

Dezentrales Teamwork bringt den Erfolg

Insgesamt sind mehr als 1.000 Messpunkte zu vernetzen. Um in dieser Konstellation eine optimierte Verkabelung zu realisieren, wird ein ausgeklügeltes Konzept von dezentralen Steuerungen verwendet. Umgesetzt wird das aktuelle Projekt mit intelligenten I/O-Controller von WAGO, die als dezentrale Steuerungen alle Aktor/Sensor-Bereiche wie z.B. Türzustände, Temperaturen, Tankfüllstände und Klappensteuerungen überwachen. „In der Bounty Hunter sind 37 WAGO-Controller verbaut,“ erläutert Christian Gräser. Die Netzwerk-Topologie ist so angeordnet, dass örtlich zusammen liegende Steuerungen auf dem Übersichtsbild in entsprechenden Ebenen angezeigt werden. Bei bis zu 2.000 Alarm- und Statusmeldungen mit teilweise sicherheitsrelevanten Konsequenzen ist eine eindeutige Zuordnung von Benutzerrechten zwingend erforderlich. Dazu bietet das AllViu®-MCS eine nach Arbeitsstation und angemeldetem Benutzer fein abstimmbare Berechtigungsstruktur. Damit ein konkurrierender Eingriff bei steuerbaren Komponenten verhindert wird, zeigen die einzelnen Stationen die Verwendung der bedienten Elemente grafisch an. So hat jeder Bediener auf der Brücke, im Maschinenkontrollraum oder in der Kabine die Übersicht, wer gerade was schaltet.

Der Grund für eine dezentrale Abfrage der vielen Aktoren und Sensoren scheint auf den ersten Blick nicht sehr fortschrittlich, ergibt jedoch bei genauerer Betrachtung einen tiefen Sinn. Zum Einen wird auf diese Weise die bereits erwähnte Verkabelung auf ein Minimum reduziert. Lediglich bis zum nächstgelegenen WAGO-Knoten wird die Einzelverdrahtung geführt. Dahinter stehen an den Netzwerkleitungen alle Daten des Monitoring-System zur Verfügung. Es gibt keinen wirklichen Server als Zentraleinheit. Das wiederum führt direkt zu Vorteil zwei, dass nahezu alle Systeme bei Störung eines einzelnen Controllers unvermindert weiterlaufen. Eine aufwendige redundante Serverstruktur ist somit überflüssig. Und schließlich bringt diese dezentrale Steuerungsintelligenz beim sogenannten Factory Acceptance Test (FAT) erhebliche Vorteile bereits vor der Inbetriebnahme. Dabei prüft man einzelne Komponenten wie z.B. Feuerschutztüren oder Ladeluken inklusive der Steuerung bereits vor dem Einbau in das Schiff auf einwandfreie Funktion. Eine spätere Installation ins Gesamtkonzept ist auf diese Weise mit viel geringerem Aufwand realisierbar.

„Wir sind von den Lauer Box-PCs und den Touchpanels der Nautic-Reihe überzeugt und setzen sie ein, weil die Qualität und der Service stimmen,“ resümiert Christian Gräser. Die nächste schwimmende Luxuswohnung ist bereits kurz vor dem Stapellauf, ebenfalls wieder mit Lauer an Bord.

Dirk Hartmann, Marketingleiter Elektronik-System Lauer, Unterensingen

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