UniStream-Steuerungen, Frequenzumrichter und dezentrale I/Os von Unitronics sind die Schlüsselkomponenten für die Steuerung des Anbaus bei einem Kunden von TG Elektro & Automasjon AS (TG). TG ist ein norwegischer Hersteller und Ingenieurbüro für Elektro- und Automatisierungstechnik. In einem Gewächshaus, das mit umweltfreundlichen Energiequellen betrieben wird, werden bei Aase Gartneri AS Gurken angebaut. Die Rentabilität des Unternehmens wird jedoch durch die hohen Energiekosten für den Gurkenanbau beeinträchtigt. Neben der Optimierung der Klimakontrolle war die Bereitstellung von Informationen über den Entfeuchtungsprozess in Echtzeit von entscheidender Bedeutung.
Die Lösung: Unitronics-Steuerungen, die transparent in die Unitronics IIoT-Plattform UniCloud integriert sind. Diese Lösung ermöglicht eine automatisierte Steuerung sowie leicht zugängliche Dashboards mit Echtzeitdaten. Fernzugriff und Fernwartung sind ebenfalls möglich, wodurch der Energieverbrauch um 50 % gesenkt werden konnte.
Die Steuerungslösung
TG hatte bereits zuvor umfangreiche Erfahrungen mit Unitronics-Produkten gesammelt und war mit der Einfachheit des Einsatzes von UniStream SPSen zur Regelung Umweltkontrolle vertraut; daher lag es nahe dies dem Kunden Aase Gartneri für die Gurkenzucht anzubieten. Eine UniStream SPS dient als Hauptsteuerung für die SmartTekEnergi-Entfeuchtungseinheiten. Zur Energiegewinnung und -Messung, zur Steuerung des 30m³-Energiespeichers, für die Mischung und Regelung des Bewässerungssystems sowie für die Umwälzpumpen und Ventile.
Die IIoT Lösung
Neben der Steuerung war eine weitere Anforderung von TG, dass dem Kunden Online-Dashboards zur Verfügung gestellt werden, über die er das System überwachen und sicher darauf zugreifen kann sowie Alarme empfangen und aus der Ferne beheben kann. Die UniStream-Steuerungen lassen sich automatisch in UniCloud integrieren, die Do-it-yourself-IIoT-Plattform von Unitronics, mit der Maschinenbauer schnell und einfach per Drag & Drop übersichtliche, benutzerfreundliche Dashboards für die Anzeige von Echtzeitdaten erstellen können. Davon profitierten sowohl der Gurkenzüchter als auch der Hersteller der Entfeuchtungsmaschine, SmartTekEnergi. TG schuf in kurzer Zeit eine Gesamtlösung, die einfach zu erweitern war. Neben Dashboards gab es auch die Möglichkeit, SMS-/E-Mail-Alarme einzurichten. Mittels einer sicheren Remote-Verbindung konnte in das System eingegriffen werden und auch Support geleistet werden.
Über die Dashboards von UniCloud wird der Gurkenproduzent mit Echtzeitdaten versorgt: Klimastatus, Energieverbrauch und Energierückgewinnungswerte, Gesamtvolumen des von der Luft getrennten Wassers, Datenhistorien der Energieerfassung - alles entscheidende Faktoren für eine zustandsorientierte Wartung und Optimierung. Der Anbauer nutzt auch die SMS-Alarmfunktion, um Ernteschäden aufgrund von Fehlfunktionen der Klimasteuerung zu vermeiden. Das System ist so konfiguriert, dass es Alarmmeldungen an ausgewählte Mitarbeiter sendet, wenn Umrichter, Remote IO, die Kommunikationsverbindung der Ventile oder die Energiezähler ausfallen oder wenn ein oder mehrere Sensoren außerhalb des festgelegten Bereichs liegen. Das Dashboard des Gurkenproduzenten ist anlagenspezifisch angepasst, insbesondere für die Anzeige von Energiedaten und Prozesswerten.
Die Ergebnisse
Die Implementierung einer Lösung mit Unitronics-Hardware - UniStream-Steuerungen, Frequenzumrichtern (VFDs) und E/A-Modulen - bedeutete, dass die Installation und Inbetriebnahme automatisch erfolgte, die Kommunikation sofort und ohne Konfiguration verfügbar war. Die Frequenzumrichter von Unitronics steuern die Lüfterdrehzahl in den Entfeuchtungseinheiten und die Umwälzpumpe für wassergefüllte Systeme. Mit UniLogic war die Integration der Frequenzumrichter ein Kinderspiel. Die All-in-One-Software UniLogic von Unitronics ermöglichte es, alle projektbezogenen Aufgaben in einer einzigen, benutzerfreundlichen Entwicklungsumgebung auszuführen - Installation, Inbetriebnahme und Programmierung aller Steuerungsaufgaben sowie die HMI-Anwendung des Projekts.
Das fertige System, bestehend aus Unitronics SPS, E/A, VFD und der IIoT-Plattform UniCloud, ermöglicht TG die Kontrolle aller Parameter für einen optimierten Betrieb, einschließlich:
1. Betriebseffizienz: Der Züchter konnte die Produktqualität seiner Gurken dank der von UniCloud gesteuerten Entfeuchtungseinheiten verbessern und so einen höheren Gewinn erzielen.
2. Wasserrückgewinnung: Das System ermöglicht die Rückgewinnung von Wasser, das zur Bewässerung verwendet werden kann und von Wärme, die in Puffertanks gespeichert und nachts genutzt werden kann.
3. Gesamtübersicht über die Installationen: UniCloud bietet TG einen systematisierten Gesamtüberblick über alle Kundenanlagen und verbessert ihre Fähigkeit, Maschinen effektiv zu überwachen und zu verwalten, indem Echtzeitmaschinendaten und automatisierte BI-Tools verwendet werden.
4. Positives Kundenfeedback: Der Gurkenzüchter war besonders von der Benutzerfreundlichkeit und den Anpassungsmöglichkeiten von UniCloud beeindruckt. Diese machen es einfach, das gesamte System zu überblicken und Einstellungen zu ändern.
Die Gesamtlösung hat zu bemerkenswerten Ergebnissen geführt: Der Gurkenproduzent konnte seinen Gesamtenergieverbrauch um 50% senken. Dies entspricht einer Einsparung von mehr als 1.000.000 kWh pro Jahr, was zu einer erheblichen Steigerung der Rentabilität des Unternehmens führt.
Tommy Gjedrem, Gründer von TG Elektro & Automasjon AS Engineering, der das Unternehmen beraten und unterstützt hat, fasst das Projekt wie folgt zusammen:
"Es war klar, dass wir UniCloud auf den bei Aase Gartneri installierten SmartTekEnergi-Geräten einsetzen wollten. Von Ende April bis November hat der Gurkenproduzent bereits mehr als 700.000 kWh in einem Zeitraum von nur sieben Monaten eingespart. Deshalb empfehle ich anderen Maschinenherstellern, ebenfalls UniCloud zu nutzen, da es der einfachste und kostengünstigste Weg zu modernen IIOT-Lösungen ist".
