Automatisierung der LKW-Befüllstation

Mit modernen, neutralen Großtanklägern in Mannheim-Rheinau und Mannheim Handelshafen bietet die Tanklagergesellschaft Hoyer(TLG)-Spezialist für Logistik-Konzepte der chemischen Industrie und Mineralölwirtschaft – am zweitgrößten Binnenhafen Europas einen Standort für die wirtschaftliche Versorgung des süddeutschen Raums sowie zu den angrenzenden Ländern Frankreich und Schweiz. Die TLG bietet für die verschiedensten Produkte Tankraum vom kleinen 50-cbm-Tank bis zum 22 000 m3 großen Einzeltank. Die Gesamtkapazität der TLG beträgt insgesamt über 300 000 m3.

Moderne Umschlagshallen, große Freilagerflächen in Rampenhöhe, mehrere Schiffssteiger, Gleissysteme und LKW-Befüllstationen garantieren ein hohes Maß an Leistungsfähigkeit und ermöglichen umfassende Logistik-Konzepte.

Beim Eintreffen wurde bisher der leere LKW zuerst gewogen und danach die Lademenge durch manuelle Kontrolle ermittelt. Die Pumpen wurden von Hand abgeschaltet und die Schieber per Hand geschlossen, die Mengenermittlung erfolgte über Zähler bzw. Füllstände. Nach dem Befüllvorgang wurde der LKW wieder gewogen und so die exakte Lademenge nach Gewicht ermittelt.

Die gesetzlichen Vorschriften, welche die Einhaltung von Füllgraden der einzelnen Kammern und das zulässige Gesamtgewicht von bestimmten Gefahrgütern regeln, werden durch das Erreichen von exakten Lademengen eingehalten. Hat ein LKW zuviel geladen oder den Füllgrad nicht erreicht, darf er den Transport nicht durchführen.

Durch die Automatisierung der LKW-Befüllstation mittels einer SPS zur Steuerung der Pumpen und dem BAT VGA pro Anzeigeterminal von Bartec zur Visualisierung und Bedienung kann jetzt die Füllmenge an der Füllbühne exakt eingegeben werden. Die Betankung läuft automatisch. Das Volumen kann nun in Abhängigkeit vom zu beladenden Gewicht anhand der Dichte/Temperatur im kaufmännischen System ermittelt werden. Die Kunden erhalten genau die bestellte Menge. Pumpen und Schieber werden automatisch geschlossen. Produktverwechslungen an der Füllstelle werden somit ausgeschlossen.

Eine Herausforderung bei der Programmierung der SPS war die Schnelligkeit der Datenübertragung. Die Programmierung der SPS wurde durch die Firma Gölz aus Mannheim realisiert. Für die Steuerung der Befüllstation wird eine S7 von Siemens eingesetzt.

An den Tanks sind Füllstandsmessgeräte angebracht. Diese senden den aktuellen Füllstand an das PC-basierte Tankdatensystem. Hier wird aus dem Füllstand der Tankinhalt errechnet. So kann zum Beispiel ein Millimeter 78 Liter Produkt bedeuten. Das Tankdatensystem sendet seine Informationen an die SPS 7. Diese ist über Profibus DP mit dem Bartec Bedienterminal BAT VGA pro und ebenfalls über Profibus mit den Pumpen und den Schiebern verbunden. Eine weitere Verbindung besteht zwischen der SPS und dem kaufmännischen System, dem Open TAS. Im Open TAS wird nun ein Füllauftrag, bestehend aus Tank, Produkt, Menge und Auftragsnummer, eingegeben und die Befüllpapiere erstellt. Der Befüllauftrag wird vom Bediener an der Füllstelle eingegeben und auf Richtigkeit geprüft; danach kann die Verladung starten. Während der Befüllung zeigt das BAT VGA pro die noch fehlende Restmenge an. Das heißt, das Terminal zählt rückwärts, bis die gewünschte Menge im LKW ist. Kurz vor Erreichen der Füllmenge werden von der SPS automatisch die Pumpe abgeschaltet und eine Sekunde später auch der Schieber geschlossen. Dieses Verfahren verhindert Druckschläge. Es können sechs verschiedene Verladungen am BAT VGA pro angezeigt werden. Zur besseren Überwachung der Verladevorgänge wird auch die Fördermenge angezeigt. In jedem Verladebereich sind zwei bis drei Terminals installiert, die die für diesen Bereich relevanten Daten anzeigen.

Eine weitere Herausforderung war die Auswahl eines geeigneten Bedienterminals für den Einsatz im Außenbereich und in der Ex-Zone 1. Themen wie die Ablesbarkeit des Displays und robuste Frontplatte sowie Beheizung im Winter waren zu beachten. Hier fiel die Wahl auf das BAT VGA pro von Bartec, das mit einer Edelstahlfrontplatte ausgestattet wurde. Das Terminal wurde in ein Edelstahlgehäuse eingebaut, das mit einer geregelten elektrischen Heizung ausgestattet ist.

Durch ihre komplett gekapselte Elektrik (Schutzart EEx m) sind sie für die Ex-Zone 1 und 2 zugelassen. Die Daten- und Versorgungsleitungen werden über den rückseitig integrierten Klemmenraum in der Zündschutzart erhöhte Sicherheit angeschlossen. Die PC-Anzeigeterminals basieren auf einem Intel-Prozessor und sind grafikfähig in VGA-Auflösung. Das 10,4“-TFT-Display hat 16 Farben. Das Flash-Laufwerk bietet Speicherplatz für mehrere hundert Grafiken. Verschiedene Gehäusevarianten in Polyester und Edelstahl sind erhältlich. Zur Datenübertragung stehen verschiedene physikalische Schnittstellen (RS232, Profibus, Interbus, RS422/RS485, TTY) bereit. Der Anschluss erfolgt über verschiedene Einlegemodule, welche flexibel eingesetzt werden können. Eine Schnittstelle kann als Anbindung zur SPS genutzt werden und eine zweite die Verbindung zum PC für die Projektierung übernehmen.

Das Programmierpaket BMS-Graf pro ermöglicht Prozessvisualisierungen. Einzelne Bilder und Projekte werden auf einem Windows-PC erstellt und im PC-Anzeigeterminal hinterlegt. Das Programm ist so optimiert, dass die einzelnen Bilder einen minimalen Speicherbedarf im Zielsystem aufweisen. Dies ermöglicht, eine Vielzahl von Bildern in den PC-Anzeigeterminals zu speichern. Durch Auswahl des passenden Protokolltreibers sind Ankopplungen an die unterschiedlichsten Steuersysteme möglich.