Höherer Wirkungsgrad

Dipl.-Ing. (FH) Markus Tuffner

Die Kesselmanagementgeräte Boiler Control LBC und LSC übernehmen alle Steuer- und Regelfunktionen des Kessels bzw. der Kesselanlage und können über Bussysteme oder Netzwerke mit anderen Steuerungen (Brennermanagementsysteme etc.) kommunizieren. Die Sicherheitskette ist in konventioneller Schütz- und Relaistechnik ausgeführt. Die komplette Steuerungssoftware befindet sich auf einer Micro-Memory-Card. Auf Stützbatterien oder Eeproms zur Absicherung gegen Spannungsausfälle kann somit verzichtet werden. Die platzsparenden und modular aufgebauten Geräte werden auf einer Profilschiene zu einem robusten, EMV-gerechten Aufbau verschraubt. Je nach Bedarf können die Steuerungssysteme mit optionalen Geräten wie zusätzliche Ein- und Ausgänge oder einen Kommunikationsprozessor Profibus DP zur Anbindung an die zentrale Leittechnik kombiniert werden. Ein Industrial-Ethernet-Netzwerk zur Verbindung mehrerer Loos-Steuerungsmodule oder zur Vorbereitung für den Loos-Teleservice sind weitere Optionen. Über eine Analog- oder ISDN-Verbindung wird bei Nutzung des Teleservices eine gesicherte Verbindung zum Loos-Netzwerk aufgebaut. Regelparameter analysieren, optimieren, Ferndiagnosen erstellen und Fehlerquellen beseitigen konnte man bereits mit den Boiler-Control-Systemen der ersten Generation. Neu ist, dass der Loos-Teleserviceoperator per Fernzugriff die komplette Bedienoberfläche der Kesselanlage spiegeln kann. Das heißt, jeder Bedienschritt des Betreibers vor Ort kann exakt mitverfolgt oder die Anlage durch den Serviceoperator unter Aufsicht des Betreibers ferngesteuert werden.

Die Anzeige und Bedienung der Geräte erfolgt über ein grafisches TFT-Display mit berührungssensitiver Oberfläche. Es zeichnet sich durch eine sehr hohe Lebensdauer sowie Licht- und Kontraststärke aus und ist für den harten Industrieeinsatz prädestiniert. Die Einstiegsklasse bietet mit 8“ Größe ausreichenden Spielraum für die Darstellung und Bedienung der Kesselanlagen. Optional kann auch auf die 10“-Variante zurückgegriffen werden. Beide Panels haben eine Auflösung von 640 x 480 Pixel und 65 536 Farben, so dass sich selbst komplexeste Sachverhalte detailliert darstellen lassen. Bei beiden Display- und Bedieneinheiten werden sowohl die grafischen Menüstrukturen als auch die Betriebsmeldungen und das Prozesswertarchiv auf einer Multi-Media-Card MMC gespeichert.

Speziell auf die jeweiligen Kessel- und Kesselanlagenregelungen zugeschnittene und werksgeprüfte Softwarefunktionsbausteine erfüllen die komplexen und hohen Anforderungen eines sicheren Kesselbetriebs. Der Anwender profitiert von variantenreichen Anlagenkonfigurationen, bei denen die einzelnen Softwarebausteine bereits vielfach in der Praxis eingesetzt und getestet wurden.

Zur einfachen Bedienung wurden die Symbole, Grafiken und die Benutzerführung auf den Touchscreen-Displays nach den neusten ergonomischen Erkenntnissen gestaltet. Intuitiv können alle verfügbaren Steuer- und Regelfunktionen aufgerufen, die Ist- und Sollwerte im Farbdisplay dargestellt oder verändert werden. Im Unterschied zu herkömmlichen Ausstattungen können mit Boiler Control LBC bereits in der Grundausstattung wesentlich mehr Betriebszustände, Betriebsdaten und Messwerte der Kesselanlage im Grafikdisplay dargestellt werden. Dazu gehören zum Beispiel die Betriebsstunden des Kessels und des Brenners (bei zwei Brennern je Kessel für beide Brenner getrennt) sowie die Anzahl der Brennerstarts. Darstellbar sind zudem alle eingestellten Schaltpunkte, Schaltdifferenzen und Limitkontakte.

Wichtige Prozessdaten werden innerhalb eines festgelegten Intervalls auf der Speicherkarte der Kessel- bzw. Anlagensteuerung abgelegt. Je nach Größe der Speicherkarte und des Intervalls können in diesem Prozesswertarchiv die Daten über Tage oder Wochen abgerufen werden. Das Archiv ist rollierend aufgebaut; ist die Speicherkapazität erreicht, werden die ältesten Prozessdaten gelöscht und die neuesten archiviert. Diese können anschließend auf den Displays als grafische Kurvendarstellungen abgerufen werden. Auch ein Auslesen der Prozesswertarchive durch den Loos-Kundendienst ist möglich. Weiterer Pluspunkt: Analysen des Brennstoffverbrauchs, der Dampf- oder Temperaturverläufe sind denkbar einfach. Die hohe Betriebsdatentransparenz ermöglicht außerdem eine einfache Optimierung der Regelparameter und leistet auf diese Weise einen wesentlichen Beitrag zur Senkung des Energieverbrauchs, Schadstoffausstoßes und des Anlagenverschleißes.

Spezielle Schutzfunktionen, die in alle Steuerungs- und Regelungsmechanismen des Kessels oder der Anlage integriert sind, helfen Anlagenschäden und Fehlbedienungen zu vermeiden. Beispielsweise stellt Boiler Control LBC sicher, dass alle drehzahlgeregelten Pumpen nur in ihren erlaubten Bereichen betrieben werden können. Das heißt, Mindest- und Maximaldurchflussmengen können nicht unter- oder überschritten werden. Programmierte Verzögerungszeiten verhindern einen pulsierenden Betrieb der Feuerungen und deren negativen Auswirkung hinsichtlich Verschleiß und Brennstoffverbrauch. Wird durch ein eingebundenes Loos-Wasseranalysegerät LWA ein Härteeinbruch erkannt, wird das Zusatzwasserventil geschlossen und die Anlage ist vor negativen Folgen geschützt. Ähnlich verhält es sich bei Detektierung von kontaminiertem Kondensatströmen. Das Kondensat wird augenblicklich verworfen, ohne dass die Anlage Schaden nehmen kann. Doch auch gegen Fehlbedienung werden die Anlagen geschützt. Der Operator kann Einstellungen lediglich in betriebs- und sicherheitstechnisch unproblematischen Bereichen verändern. Alle weiteren Parameter sind in einer tieferen, zugriffsgeschützten Administrationsebene der Steuerungsgeräte integriert und können nur vom Loos-Kundendienst verändert werden. Boiler Control LBC und LSC führen Protokoll und registrieren alle wichtigen Betriebsmeldungen. Nach Datum und Uhrzeit geordnet, werden im Betriebsmeldespeicher bereits Vorwarnmeldungen bei Über- und Unterschreitung eines bestimmten Grenzwertes als „kommend“ und „gehend“ registriert. Auf diese Weise kann der Kesselwärter eine Häufung ungünstig eingestellter Regelparameter erkennen und gegebenenfalls Anpassungen vornehmen. Dadurch lassen sich Störabschaltungen durch Sicherheitsbegrenzer und damit verbundenen Anlagenstillstandszeiten auf ein Minimum reduzieren. Betriebsmeldungen mit oder ohne Ausfall der Kesselsteuerung werden lokalisiert und zur Unterscheidung optisch und akustisch unterschiedlich dargestellt. Bei der Darstellung wird auf das Ampelmodell zurückgegriffen.

Bei der Steuerung von Dampfkesselanlagen bieten Boiler Control LBC und LSC eine große Funktionsvielfalt.

Boiler Control LBC kann die Regelung der Kesselleistung für Gas-, Öl- oder Dualbrenner mit elektronischem oder mechanischem Verbund übernehmen. Dabei spielt keine Rolle, ob es sich um Kesselanlagen mit gestuften oder modulierenden Feuerungen handelt. Die Niveauregelung kann als Zweipunkt- oder Stetigregelung ausgeführt werden. Letztere lässt sich mit drehzahlgeregelten Speisepumpen mit integrierten Pumpenschutzfunktionen oder mithilfe von Stetigregelmodulen mit Überströmrückführung realisieren. Absalzregelung und Abschlammautomatik sind weitere Funktionen von Boiler Control LBC. Neben diesen vier Grundfunktionen kann das Steuerungssystem optional um folgende Funktionalitäten erweitert werden:

Außerdem ist Boiler Control LBC auch für den 72-stündigen Betrieb ohne Beaufsichtigung (BOB) gemäß EN 12953 vorbereitet.

Die Systemsteuerung Boiler Control LSC führt die Steuerungen der Dampfkessel sowie eventuell vorhandener einzelner Modulsteuerungen zu einem übergreifenden Managementsystem zusammen. So übernimmt Boiler Control LSC die Folgesteuerung von Mehrkesselanlagen. In Abhängigkeit vom konkreten Anwendungsfall kann der Anlagenbetreiber zwischen verschiedenen Steuer- und Regelvarianten entscheiden. Als Regelgröße kann die Dampfmenge oder der Netzdruck herangezogen werden. Die Zuschaltung der Folgekessel erfolgt durch öffnen eines Dampfmengenregelventils oder durch Erhöhung eines für die Bereitschaftszeit abgesenkten Kesselüberdrucks auf den Netzdruck.

Auch das Wasseranalysegerät LWA kann mit dem Boiler-Control-LSC-System kombiniert werden. Das ermöglicht eine Anlagenautomatisierung und -absicherung in Abhängigkeit von der Wasserqualität.

Der Einsatzbereich von Boiler Control LBC für Heißwasserkesselanlagen entspricht dem für Dampfkesselanlagen. Mit dem System lässt sich eine Vielzahl von Mess- und Regelfunktionen realisieren. Dazu zählen:

Auch in Heißwasserkesselanlagen führt Boiler Control LSC die einzelnen Steuerungsmodule zu einem übergeordneten Managementsystem zusammen. Boiler Control LSC wird für die Folgesteuerung von Mehrkesselanlagen, der Integration von Entgasungsanlagen, Wasseranalysegeräten, Fremdstoffüberwachungen, Brennstoffversorgungseinrichtungen, verschiedenen Druck- und Temperaturregelungen, Rücklauftemperatur-Hochhaltungen oder witterungsgeführten Kesselregelungen verwendet.

Boiler Control LBC und LSC bieten den Betreibern, Planern und Erbauern von Kesselanlagen vielfältige Vorteile. Beide Systeme ersetzen fast vollständig die konventionelle Relaislogik mit elektromechanischen Bedienelementen, Schaltern, einzelnen Digitalreglern, Zeitschaltuhren, Betriebs- und Störleuchten. Bewährte Industriestandards und werksgeprüfte, in Serie verwendete Softwarebausteine garantieren eine hohe Planungs- und Funktionssicherheit. Die Anbindung übergeordneter Visualisierungs- und Leitsysteme kann über eine optionale Profibus-DP-Schnittstelle erfolgen. Durch die reduzierte Gerätevielfalt verringern sich Abstimmungs- und Dispositionsbedarf. Montage- und Inbetriebnahmezeiten werden durch Steckverbindungen und Voreinstellungen im Werk vereinfacht und verkürzt.

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