A németországi Bocholtban működő Tekloth GmbH olyan innovatív, többfokozatú, CO₂ alapú hűtőrendszert fejlesztett ki, amelybe nem kell beépíteni a piacon jelenleg kapható más kereskedelmi húsárufagyasztókhoz szükséges, nehézkes közbenső jégmentesítő fokozatot. PC-alapú vezérléstechnika alkalmazásával a hűtéstechnológiai folyamat nagyfokú bonyolultsága ellenére könnyen és kényelmesen megvalósíthatóvá váltak a rendszer különleges konfigurálási és vezérlési funkciói.

Az épületgépészeti rendszerek fejlesztésére szakosodott Tekloth PC-alapú technológiával valósította meg az esseni Fischer Kälte-Klima vállalat számára szállított, többfokozatú CO₂-hűtőrendszer teljes vezérlő-rendszerét. A létesítmény a füstölt és pácolt sertéshúsok mélyfagyasztójának hűtőegysége. Füstölés után a húst gyorsfagyasztással legalább -18 °C-ra hűtik. Mivel a húst melegen (30…40 °C-os állapotban) szállítják be a hűtőtérbe, a rendszerbe nagy mennyiségű nedvesség kerül, amely a párologtatón gyűlik össze, jegesedést okozva. A hagyományos hűtőrendszereket ezért rendszeres időközönként le kell olvasztani. Az energiaigényes leolvasztási művelet elkerülése érdekében a Tekloth teljesen új alapokon tervezte újra a többfokozatú hűtőrendszert. Marco Möllenbeck, a vállalat tervezési, fejlesztési és értékesítési szakembere nyilatkozata szerint: „Rendszerünk speciális kialakítása és az ennek megfelelő vezérlési funkciók feleslegessé teszik a hagyományos elrendezéseknél szükséges rendszeres leolvasztást. A megoldásunk különlegessége egy váltószelep, amellyel át lehet kapcsolni normál hűtés (RC – regular cooling) és mélyfagyasztás (DF – deep-freezing) között. Mivel ezt a hagyományos összeállítások két külön rendszerrel valósítják meg, a mi konstrukciónk egyértelmű előnyöket hordoz magában mind a beruházási költségek, mind az energiafogyasztás tekintetében.”

A Tekloth szakértői (balról jobbra) – Stefan Bollman (projekttervezés és értékesítés), Christoph Holtschlag (projekttervezés és szoftverfejlesztés), Michael Holländer (épületautomatizálás, Beckhoff Rajna/Ruhr-vidéki iroda) és Marco Möllenbeck (hűtéstechnikai tervezés, fejlesztés és értékesítés) – a többfokozatú CO₂-hűtőrendszerek vezérlőszekrényei előtt (© Beckhoff)

Két üzemmód egyetlen rendszerben

A váltószeleppel a rendszer az úgynevezett transzkritikus tartományban, tisztán hagyományos hűtőrendszerként, vagy DF- és RF-kompresszorokkal ellátott hűtésfokozóként egyaránt üzemeltethető. Ez a fajta átkapcsolás sok olyan vezérlési funkciót igényel, amelyeket a hagyományos rendszerek nem támogatnak. Christoph Holtschlag, a Tekloth tervezője és szoftverfejlesztője ezzel kapcsolatban a következőket fejtette ki: „Üzemmódváltáskor a rendszer először mintegy -6 °C-ig lehűt és páramentesítést végez. A megemelt RC párologtatási hőmérséklet következtében minimális lesz a párologtató jegesedése. A 4 °C-os kamrahőmérséklet elérésekor a rendszer átvált RC-DF hűtésfokozó üzemmódra. ”A folyamat során a normál hűtési művelet kezdetben leáll és keringtető leolvasztási üzemmódra kapcsol a rendszer. Normál hűtési üzemmódban energetikailag optimális a hőelvonás folyamata a megszokott hűtési hőmérséklettartományban, eközben rendkívül hatékony a termék felületének páramentesítése, s mindez a párologtató hőcserélőjén minimális jegesedéssel jár. A keringtető-leolvasztó ciklus és az RC-DF hűtésfokozó üzemmód után a rendszer -18 °C-ra hűti le a kamrát és a terméket. A közbenső leolvasztás akár teljesen elhagyható, attól függően, hogy milyen mennyiségű a termék és mennyi ideig tároljuk a kamrában a célhőmérséklet elérése után.

A váltószelep, amely átkapcsolja a többfokozatú CO₂-hűtőrendszert normál üzemmódról mélyfagyasztásra (© Beckhoff)

A PC-alapú vezérlés egyik előnye, hogy a moduláris be/kimeneti rendszer egyedileg állítható össze (© Beckhoff)

PC-alapú vezérlés, mint nyílt és rugalmas vezérlési platform

Stefan Bollmann, a Tekloth projekttervezési és értékesítési osztályának szakembere szerint számos érv szól a bonyolult szekvenciális folyamatok PC-alapú vezérléstechnikával történő megvalósítása mellett: „A Beckhoff vezérléstechnikája segítségével minden projektünknél teljesítjük az ágazati követelményeket. Ezenfelül a moduláris kialakításnak és a nyílt programozási környezetnek köszönhetően rendszereink rugalmasak, innovatív megoldásokra különlegesen alkalmasak. Mindezek eredményeképpen saját magunk voltunk képesek leprogramozni a többfokozatú hűtőrendszer bonyolult vezérlését, tehát tökéletesen kézben tarthattuk a gép szoftverének működését, továbbá az ügyfél által kért változtatásokat és módosításokat is gyorsan, könnyen el tudtuk végezni.”További előny, hogy a vállalat minden platformján következetesen PC-alapú vezérlést alkalmaz. Christoph Holtschlag kifejtette: „Legyen szó fűtésről, hűtésről, szellőztetésről, egyedi vagy központi vezérlésű épületautomatizálásról, a Beckhoff hardvereivel és szoftvereivel meg tudunk valósítani minden nyílt vagy zárt hurkú vezérlési követelményt. A Beckhoff termékeinek univerzális alkalmazhatósága következtében az általunk fejlesztett szoftvermodulokat minden területen hatékonyan fel tudjuk használni. A rendszer további előnye, hogy nyílt és számos épületautomatizálási buszrendszert támogat.” – Ez a megközelítés piacgazdasági előnyökkel is jár: „A légkondicionáló rendszerekben általánosan alkalmazott vezérlőrendszerek meglehetősen bonyolultak és komoly elvárásokat támasztanak a környezetükkel szemben. 

A Beckhoff 15,6 coll átmérőjű, érintőpaneles CP2716 típusú PC-jén megjelenített rendszervázlat jól tükrözi, hogy mennyire bonyolult az alkalmazás (© Beckhoff)

A Beckhoff platformja mindennel rendelkezik ahhoz, hogy folyamatainkat házon belül tudjuk tartani, hatékonyan valósíthassuk meg őket, és több értéket nyújtsunk a felhasználóknak, mint a piacon jelenleg kapható megoldások. Mindez erre a többfokozatú hűtőrendszerre is érvényes, mivel egyetlen más, forgalomban lévő hűtésvezérléssel sem lehet átváltani normál hűtésről mélyfagyasztó üzemmódra.”

Optimalizált zárt hurkú folyamatvezérlés

Az automatizálási, adatrögzítési és megjelenítési funkciók egy Beckhoff CP2716 típusú, 15,6 coll átmérőjű képernyővel rendelkező, többérintéses panel PC-n keresztül érhetők el. A digitális és analóg buszterminálokból egyedileg felépített, moduláris be/kimeneti rendszer gyűjti be az összes érzékelő és beavatkozó szerv adatait, valamint a vezérlési szempontból fontos információkat. A vezérlőrendszer többek között PT1000 érzékelőket, nagy-, közepes- és kisnyomású érzékelőket, hőmérsékletérzékelőket és CO₂-érzékelőket tartalmaz. Kezeli a különféle egységek üzemi visszajelzéseit, a névleges és a tényleges értékeket, valamint a zárt hurkú vezérlés értékeit.A rendszer percenként több mint 150 adatpontot gyűjt be, az értékváltoztatásokat is ilyen gyakran figyelve, így teljes képet ad a folyamat állapotáról. Hiba esetén az adatváltozásokat másodpercenként rögzíti, és puffermemóriája akár egy órán keresztül képes nagy felbontású adatokat tárolni. Ennek eredményeként a szabályozási folyamat teljes mértékben kézbentartható. „A PC-alapú vezérléssel megvalósított rugalmas és könnyen használható rendszer kulcsfontosságú volt ahhoz, hogy házon belül tarthassuk a szükséges szaktudást és továbbfejleszthessük hűtéstechnológiánkat. Ehhez a hűtési folyamatot széles körű elektrotechnikai és programozási munkával leképeztük a vezérléstechnikánkra, amelyet a szokásos hűtőrendszerekhez képest számos új funkcióval bővítettünk. Mindezt a PC-alapú vezérléstechnika számos kiegészítő szolgáltatása tette lehetővé, például a grafikus kezelőfelületek, az adattendenciák feltérképezése, hibajelnaplók vezetése és az elektronikus levélben történő értesítések. Az ilyen és ezekhez hasonló funkciókkal a lehető legjobban tudjuk megvalósítani ügyfeleink egyedi igényeit” – összegezte Holtschlag.

Hivatkozások:

www.tekloth.de

www.beckhoff.com/building

BECKHOFF Automation Kft.

1097 Budapest, Gubacsi út 6.

Tel.: + 36 1 501 9940

E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.

www.beckhoff.hu

Még több BECKHOFF Automation