Kostengünstige Pumpen- und Kompressorsteuerung ohne SPS

Meist kommt zur Pumpensteuerung eine SPS zum Einsatz, die verdrahtet und programmiert werden muss. Dies alles in einen „Single Point of Control“ zu integrieren schafft beim Anwender einen enormen Mehrwert. Um dies zu erreichen, wurde der neue Sanftanlasser EMX4 von Aucom mit einem Steckplatz für eine intelligente Smartcard versehen. Mit einer speziell für Pumpen ausgelegten Steckkarte ist der Sanftanlasser jetzt in der Lage, ganze Bewässerungssysteme autark zu steuern. Anstelle fehleranfälliger Programmierarbeit muss der Anwender nur voreingestellte Pumpenkennlinien auswählen beziehungsweise Parameter von Sensoren und Einschaltzeiten einstellen.

Bewässerungsanlagen sind in regenarmen Gebieten oder für Sonderkulturen unverzichtbar und liegen dabei häufig weit entfernt vor Ort auf den Feldern verteilt. Die Programmierung und Einstellung übernehmen die jeweiligen Farmer. Störungen oder Reparaturen führen wegen der Entfernungen zu oft langen Stillstandszeiten, schlimmstenfalls besteht die Gefahr des Ernteausfalls. Ein Sanftanlauf muss also robust und wartungsarm laufen und zudem sehr einfach und „narrensicher“ einzurichten sein.

Hier kommt der Einsatz der Smartcard ins Spiel. Statt aufwendiger Programmierung einer SPS, die den Softstarter und die Peripherie steuert, wird eine Steckkarte eingesetzt, die schon auf die spezifischen Belange der Pumpensteuerung eingerichtet ist. Neben Kosteneinsparungen und geringerem Montageaufwand erleichtert das auch für Nichtfachleute den Umgang im Betrieb. Der Anwender wird durch Anzeigen von Klarnamen im Display (zum Beispiel „Pegelschalter“ statt „Eingang 1“ oder „Entlastungsventil“ statt „Ausgang 2“) sicher durchs Menü geführt. Auch für Wassermeister bietet das System den Vorteil, sich schnell in den verschiedenen Pumpstationen mit ihren oft sehr unterschiedlich gewachsenen Strukturen zurechtzufinden. Das Prinzip der branchenspezifischen Smartsteuerung kann auch in anderen Anwendungen Installationsaufwand und Programmierzeit reduzieren und bietet so eine wirtschaftliche Alternative zu bisherigen diskreten Lösungen.

Wie sieht das in der Praxis aus? In den USA oder Neuseeland sind Bewässerungssysteme in den trockeneren Gebieten weit verbreitet. Die Pumpanlagen, über große Flächen weit verstreut, lassen sich nur dezentral wirtschaftlich steuern. Im Vergleich zur Trinkwassergewinnung sind die Baugröße und die Anforderungen an die Verfügbarkeit geringer, es fehlen beispielsweise meist redundante Systeme. Die Ansprüche an die Automatisierung sind daher nicht so hoch, können sich aber von Station zu Station unterscheiden. Die Smartcard erlaubt Systemintegratoren aus der Bewässerungstechnik nun, die bisher nötige zusätzliche Steuerungstechnik einzusparen. Auch entfällt bei einem eventuellen Austausch von Steuerungskomponenten das lästige Suchen nach der passenden oder der letzten Programmversion für die Steuerung. Der Austausch der Hardware oder das Aufspielen der Software beziehungsweise von Änderungen kann zudem leicht vom Anwender vor Ort über den USB-Port durchgeführt werden.

Um eine individuelle Anpassung an die Gegebenheiten vor Ort zu ermöglichen, bietet die Smartcard eine Vielzahl von praxiserprobten Funktionen und ersetzt so problemlos eine SPS: Neben der Steuerung für tageszeit- oder ressourcenabhängige Bewässerung können Pumpenkurven gegen Wasserhämmer, Meldungen von Durchflussgebern als Trockenlaufschutz oder von Druckgebern als Anzeige für Rohrbruch oder ähnliches eingerichtet werden. Eingänge für die Motortemperatur, Fehlermeldeeingang für externe Komponenten wie Ventile oder ein Leveleingang zum Beispiel für Schwimmerschalter runden das Sicherheitspaket vor Ort ab.

Da die Stationen weit verstreut im Feld stehen, dürfen Stromausfälle oder Störungen durch Blitzeinschlag nicht zum dauerhaften Ausfall der Pumpen führen. Daher bietet der Verbund aus Softstarter und Smartcard unter anderem ein Autoreset, das nach Stromausfall oder Pumpenstopp durch externe Fehlermeldung automatisch nach vordefinierten Werten die Pumpe wieder startet. Eine Power-through-Option erlaubt der Pumpe, auch bei Ausfall eines Thyristors die Beregnung in Gang zu halten und verbessert so die Zuverlässigkeit der Bewässerung. In beiden Fällen bleibt dem Wartungspersonal genug Zeit, um auch entferntere Anlagen ohne Zeitdruck zur Kontrolle anzufahren.

Um die Vorteile der Smartcard auch für andere Branchen einfach nutzen zu können, steht demnächst eine universelle Steckkarte zur Verfügung. Mit ihr wird der Hardware bei Bedarf die jeweilig gewünschte Softwareversion aufgespielt. Bei reduziertem Logistikaufwand ist so die Steuerung einer Vielzahl von Anwendungen möglich, ohne dass neue, spezifische Hardware vorgehalten werden muss.

Beispielsweise können solche Smartcards den Sanftanlasser schnell zu einer kostengünstigen Steuerung einfacher Anlagen aufrüsten. So lassen sich zum Beispiel Wärmepumpen einfach steuern und unterschiedliche Leistungsklassen oder Ausführungen erfordern nun keine unterschiedlichen Steuerungskomponenten mehr. Auch für die Pumpensteuerung bei hydraulischen Aufzügen, den Einsatz in Kompressoren und Verdichtern oder Förderbändern, bei denen Elektromotoren definiert angefahren beziehungsweise gestoppt werden müssen und bestimmte Betriebs- sowie Sicherheitsparameter einzuhalten sind, kann das neue Kompaktsystem eine schlanke Lösung ohne zusätzliche Steuerung bieten. Das universelle Steckkartensystem wurde bereits von ausgesuchten Anwendern in der Praxis getestet. Der Start der Serienproduktion ist für März 2019 geplant. Do