Effektiver Anlagenbetrieb garantiert

Bernhard Carli

Beim kryogenen Schockfrosten wird in wenigen Minuten die Temperatur der einzufrierenden Lebensmittel auf -18 °C oder tiefer abgesenkt. Durch die extrem tiefe Temperatur der Kühlmittel, zum Einsatz kommen flüssiges Kohlendioxid mit -79 °C oder flüssiger Stickstoff mit -196 °C, lässt sich die sehr kurze Einfrierzeit realisieren. Dabei kommt es zum direkten Kontakt zwischen Kühlmittel und dem zu frostenden Produkt. Ähnlich wie beim schnellen Anbraten von Fleisch bildet sich beim Schockfrosten eine dünne, tiefgefrorene „Schutzschicht“, die das Entweichen von Flüssigkeit aus den Nahrungsmitteln verhindert. Dadurch wird beim kryogenen Schockfrosten im Gegensatz zu anderen Konservierungsverfahren die Zellstruktur der Lebensmittel nicht verändert.

Die von der Linde AG verwendete Spiralgefrieranlage eignet sich zum Schockfrosten und Abkühlen von Lebensmitteln aller Art. Die Palette reicht von Fleisch über Gemüse und Halbfertigprodukte bis hin zu Convenienceprodukten, zum Beispiel Tiefkühlpizza. Die Anlage wird dabei höchsten Hygieneanforderungen gerecht.

Das Prinzip zum Frosten ist einfach: Auf einem Transportband werden die Lebensmittel durch die Spiralgefrieranlage geführt, dort mit Kohlendioxid oder Stickstoff so lange gekühlt, bis sie die gewünschte Endtemperatur erreichen, um dann am anderen Ende die Anlage als Tiefkühlkost zu verlassen. „Ganz so einfach wie es auf den ersten Blick scheint, ist es aber nicht“, so Volker Kamm, Bereichsleiter Engineering & Project Management bei der Linde AG. „Temperatur, Druck, Durchlaufzeit und Lüftergeschwindigkeit müssen korrekt eingestellt sein und entsprechend überwacht werden. Um die Zellstruktur des jeweiligen Produkts zu erhalten, bedarf es nämlich je nach Lebensmittel produktangepasster Gefriergeschwindigkeiten, die die Wärmeleitfähigkeit eines jeden Produkts berücksichtigen. Mit ausgeklügelter Regelungstechnik lassen sich diese realisieren.“

Zur Kontrolle und Visualisierung dieser Prozesse ist eine entsprechende Software nötig. Die Linde AG verwendet dazu die auf Microsoft Silverlight basierende Scada- (Supervisory Control And Data Acquisition) und HMI-Software (Human Machine Interface) Webfactory 2006. Am Touchpanel kann der Anlagenbetreiber aus bis zu 30 im System hinterlegten Produktionsrezepten das für die entsprechende Produktion richtige wählen. So ist ein schneller Wechsel zwischen verschiedenen Chargen möglich. Ein Rezept beinhaltet jeweils Angaben zu Solltemperatur, Durchlaufzeit und Lüfterverhalten.

Webfactory speichert die ermittelten Daten im Microsoft SQL Server 2008. Die SQL-Server-2008-Business-Intelligence-Plattform bietet eine skalierbare Infrastruktur, die es ermöglicht, die Nutzung von Business Intelligence (BI) im gesamten Unternehmen zu fördern und BI dort bereitzustellen, wo Anwender es wünschen. Durch die Nutzung der SQL Server Reporting Services können so z. B. die Anwender komfortabel auf historische Alarmmeldungen, Benutzeraktivitäten und Wartungsinformationen zugreifen.

Für die Projektierung und Anpassung von Webfactory 2006 steht als Editor das Microsoft Expression Studio, die Familie professioneller Werkzeuge zum Entwerfen von plattformübergreifenden Webanwendungen mit Microsoft Silverlight, bereit. Microsoft Expression Studio wurde von Webfactory um spezielle Funktionen erweitert und unterstützt mit komfortablen, leistungsfähigen Funktionen bei der Animation. Die umfangreichen, branchenspezifischen Webfactory-Symbolbibliotheken stehen in Microsoft Expression Blend zur Verfügung. „Mit unserem Control Toolkit erhält der Lösungsentwickler die Möglichkeit, die Standardbibliotheken um eigene Controls zu erweitern“, so Stefan Hauck, Projektleiter bei der Webfactory GmbH. „Zudem wurden spezielle, auf die Anwendung angepasste Controls erstellt. Mit den leistungsfähigen Funktionen und vielfältigen Beispielen des Toolkits lassen sich einfach und schnell eigene Controls mit Microsoft Visual Studio entwickeln.“ Der Einsatz von Silverlight bietet die Möglichkeit, browser- und plattformunabhängig zu sein. Webfactory-Silverlight-Szenen laufen unter den Microsoft-Windows-Betriebssystemen, Apple MacOS sowie Linux und können in den Browsern Internet Explorer, Firefox oder Safari dargestellt werden. „Ein weiterer großer Vorteil ist, dass man durch die Verwendung von Silverlight umfangreiche grafische Möglichkeiten bei der Gestaltung von Vektorgrafiken hat“, erläutert Hauck. „Dadurch lassen sich mit Webfactory 2006 sehr realitätsnahe, mit Multimedia-Elementen versehene Bedienoberflächen für Maschinen und Anlagen einfach und schnell erstellen.“

Dem Projektingenieur stehen verschiedene grafische Möglichkeiten für die Gestaltung von HMI-Bedienoberflächen zur Verfügung, die bislang nur in professionellen Design- und Grafikwerkzeugen enthalten waren. Die so entstehenden Bedienoberflächen sind sehr viel realitätsgetreuer und für den Maschinenbediener ansprechender. Sie geben wertvolle Unterstützung, die immer komplexer werdenden Produktionsprozesse sicher und schnell zu beherrschen.

Aus Entwicklersicht bietet der Einsatz von Silverlight 2 viele Vorteile. Steffen Ritter, Designer Marketing Manager bei Microsoft Deutschland: „Die neue Version wurde von Grund auf objektorientiert konzipiert und trennt Design und Code strikt voneinander. Dies erleichtert nicht nur das Management von Web Applikationen, es verbessert auch die Zusammenarbeit zwischen Designer und Entwicklern erheblich. Aufgrund der Silverlight zugrunde liegenden XAML-Beschreibungssprache (eXtensible Application Markup Language) können Designer und Entwickler nahtlos in Projekten zusammenarbeiten.“ Mit Expression Studio bearbeitete Projekte können direkt mit Visual Studio 2008 weiterverarbeitet werden – und umgekehrt. Silverlight 2 verfügt über ein flexibles Programmiermodell mit breiter Unterstützung für eine Vielzahl von Programmiersprachen und Frameworks. Es setzt keine Microsoft-Server-Plattform voraus und lässt sich nahtlos in bestehende Webanwendungen und Serverumgebungen integrieren. Entwickler können mit Silverlight ihre bestehenden Kenntnisse, denselben Code und dieselben Grafiken auf mehreren Plattformen wiederverwenden, also auf dem Desktop, im Web und auf mobilen Geräten.

Mit einer umfassenden Rich Base Class Library steht eine kompatible Teilmenge des leistungsfähigen .NET Frameworks unter Silverlight 2 zur Verfügung. Sie ist die derzeit vollständigste RIA-Laufzeitumgebung für das Web – mit umfangreichen Funktionen für den Datenzugriff, lokalem Speicher und Caching, hoher Input-Output-Performance sowie optimierten Threading-Funktionen.

Durch die Nutzung von Bibliotheken des .NET Frameworks können Entwickler die Eigenentwicklung von neuen Codes für ihre Projekte deutlich reduzieren. Die bereits integrierten Controls erlauben es Designern und Entwicklern, schnell neue Anwendungen zu erzeugen. Entwickler und Designer können individuell anpassbare Steuerelemente wie DataGrid, ListBox, Slider, ScrollViewer und Calendar in Silverlight 2 nutzen und daher nicht jedes Mal komplett von vorne anfangen, wenn sie Controls für ihre Webanwendungen und Rich Internet Applications entwickeln.

Prozessleitsysteme verschaffen den Betreibern der Anlagen einen Überblick über die komplette Anlage. Systeme, die aus unflexiblen, statischen Mosaikbildern zur Visualisierung und großen Bedienpulten zum Steuern der Prozesse bestehen, entsprechen dabei längst nicht mehr dem Stand der Technik. Heute will ein Anlagenbetreiber zu jeder Zeit und unabhängig von seinem Aufenthaltsort über das Geschehen in seiner Anlage informiert sein. Moderne, webbasierte Visualisierungssysteme bringen da die nötige Flexibilität unabhängig von der Größe und Funktion der zu überwachenden Anlage.

In der Anwendung muss die Anlage zwar aus Sicherheitsgründen vor Ort gestartet und gestoppt werden, alles Weitere kann über eine Webanwendung per Fernzugriff geregelt werden. Abhängig von der Zugangsberechtigung hat ein Nutzer über seinen Browser vielfältige Interaktionsmöglichkeiten: Von der Rezeptauswahl über das manuelle Ändern von Werten bis zum Herunterladen von Serviceparametern und Dateien, in denen Benutzeraktivitäten erfasst sind, lässt sich alles bequem aus der Ferne regeln. Im konkreten Fall wird es dem Hauptadministrator von Linde erlaubt, per FTP-Zugriff historische Daten mit Einlogg- und Auslogginformationen abzurufen und diese dann zu analysieren.

Treten in der Anlage Schwierigkeiten auf, muss der Servicetechniker nicht vor Ort sein. Er kann sich einfach über eine gesicherte Internet-Verbindung Einblick in die Anlage verschaffen und die entsprechenden Änderungen vornehmen. Besonders praktisch ist auch, dass Mitarbeiter aus aller Welt gleichzeitig, ohne Zeitverzögerung alle prozessrelevanten Informationen in ihrer Landessprache abrufen können. Ein entsprechendes Sprachverwaltungsmodul stellt die benötigten Informationen zur Verfügung.

Online-Info www.dei.de/0409451