Zusammenfassung
UniStream-SPSen, Frequenzumrichter und Remote-I/O-Module von Unitronics sind entscheidende Elemente in der Anbausteuerung für einen Kunden von TG Elektro & Automasjon AS (TG), einem norwegischen Unternehmen für Elektro- und Automatisierungstechnik. Aase Gartneri AS züchtet Gurken in einem Gewächshaus mit umweltfreundlichen Energiequellen. Allerdings beeinträchtigten die hohen Energieverbrauchskosten für den Gurkenanbau die Rentabilität. Die Lösung – Unitronics-Steuerungen, nahtlos integriert mit UniCloud, der IIoT-Plattform von Unitronics – ermöglichte eine 50%ige Reduzierung des Energieverbrauchs.
Die Herausforderung
Aase Gartneri züchtet Gurken in einem etwa 17.000 Quadratmeter großen Gewächshaus, das jährlich rund 850 Tonnen Gurken produziert. Das Gewächshaus ist mit umweltfreundlichen Energiequellen ausgestattet, jedoch minderten die hohen Energieverbrauchskosten die Rentabilität. Neben der Optimierung der Umgebungssteuerung bestand ein entscheidender Bedarf daran, Echtzeit-Einblicke in den Entfeuchtungsprozess zu gewinnen. TG Elektro & Automasjon AS (TG) empfahl den Einsatz von UniStream-Steuerungen, die nahtlos in eine UniCloud-IIoT-Lösung integriert sind – eine Lösung, die sowohl automatisieren als auch leicht zugängliche Dashboards für Echtzeitdaten bereitstellen und eine Fernunterstützung und -wartung für den Kunden ermöglichen würde.
Die Steuerungslösung
TG hatte bereits umfangreiche Erfahrungen mit Unitronics-Produkten und war mit der einfachen Verwendung von UniStream-SPSen zur Regelung von Umgebungen vertraut. Daher war es selbstverständlich, dies Aase Gartneri, einem Gurkenzüchter, anzubieten. Die UniStream-SPS dient als Hauptsteuerung für die SmartTekEnergi-Entfeuchtungseinheiten, die die Energie zurückgewinnen, für die Energiemessung, den 30m³ großen Energiespeichertank, das Mischen und die Regulierung des Bewässerungssystems, die Umwälzpumpen und Ventile.
Zusätzlich zur Steuerung hatte TG eine weitere Anforderung: dem Kunden Online-Dashboards zur Verfügung zu stellen, um das System zu überwachen und sicher darauf zuzugreifen sowie Alarme zu empfangen und aus der Ferne zu beheben. UniStream-SPSen integrieren sich automatisch mit UniCloud, der Do-it-yourself-IIoT-Plattform von Unitronics, die es Maschinenbauern ermöglicht, schnell übersichtliche, benutzerfreundliche Dashboards per Drag & Drop zu erstellen, um zugängliche Echtzeitdaten anzuzeigen. Dies kam sowohl dem Gurkenzüchter als auch dem Entfeuchtungsanlagenhersteller SmartTekEnergi zugute. TG erstellte schnell eine Gesamtlösung, die einfach zu erweitern war, Dashboards sowie die Möglichkeit zur Einrichtung von SMS/Mail-Alarmen beinhaltete und anschließend in das System eingreifen konnte, um über das Dashboard sichere Fernunterstützung zu leisten.
Die Implementierung einer Lösung mit Unitronics-Hardware – UniStream-Steuerungen, Frequenzumrichter (FUs) und I/O-Module – bedeutete, dass die Einrichtung und Inbetriebnahme automatisch erfolgten; die Kommunikation ist sofort, ohne erforderliche Konfiguration. Unitronics-FUs steuern die Lüftergeschwindigkeit in den Entfeuchtungseinheiten und die Durchflussregelpumpe für wassergefüllte Systeme. Die Integration der FUs war mit UniLogic ein Kinderspiel. Die All-in-One-Software von Unitronics ermöglichte die Durchführung aller projektbezogenen Aufgaben in einer einzigen, benutzerfreundlichen Umgebung – Einrichtung, Inbetriebnahme und die Programmierung aller Steuerungsaufgaben sowie der HMI-Anwendung des Projekts -, um den Zeitaufwand von TG für dieses komplexe Projekt erheblich zu reduzieren.
Die IIoT-Lösung
UniCloud-Dashboards ermöglichen es dem Gurkenzüchter, mit Echtzeitdaten in Verbindung zu bleiben: Klimastatus, Energieverbrauch und Energierückgewinnungswerte, Gesamtvolumen des aus der Luft abgeschiedenen Wassers, historische Grafiken zur Verfolgung von Energie und Prozesssensoren – alles entscheidende Faktoren für eine zustandsbasierte Wartung und Optimierung. Der Züchter nutzt auch die SMS-Alarmfunktion, um Ernteschäden durch Fehlfunktionen der Klimasteuerung zu vermeiden. Das System ist so konfiguriert, dass es Alarmmeldungen an ausgewählte Mitarbeiter sendet, wenn FUs, Remote-I/O, Modbus für Ventile oder Energiemessgeräte ausfallen oder wenn einer oder mehrere Sensoren außerhalb des Bereichs liegen. Das Dashboard des Gurkenzüchters ist anlagenspezifisch angepasst, insbesondere zur Anzeige von Energiedaten und Prozesswerten.
Die Ergebnisse
Die Gesamtlösung erzielte bemerkenswerte Ergebnisse und ermöglichte dem Gurkenzüchter eine Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs um 50%. Dies entspricht Einsparungen von mehr als 1.000.000 kWh pro Jahr, was zu einem erheblichen Anstieg der Rentabilität führt.
Das fertiggestellte System, eingebettet in Unitronics‘ One Integrated Solution – bestehend aus SPS, I/O, FU und der UniCloud IIoT-Plattform – ermöglicht es TG, alle Parameter für einen optimierten Betrieb zu steuern, einschließlich:
1. Betriebliche Effizienz. Der Züchter konnte die Produktqualität seiner Gurken aufgrund der von UniCloud gesteuerten Entfeuchtungseinheiten verbessern, was zu einem besseren Gewinn führte.
2. Wasserrückgewinnung: Das System ermöglicht die Rückgewinnung von Wasser, das zur Bewässerung verwendet werden kann, und von Wärme, die in Puffertanks für die Nutzung während der Nachtzeit gespeichert werden kann.
3. Gesamtüberblick über alle Anlagen. UniCloud bot TG einen systematisierten Gesamtüberblick über alle Anlagen für alle Kunden und verbesserte so ihre Fähigkeit, Maschinen effektiv zu überwachen und zu verwalten, indem Maschinendaten in Echtzeit und automatische BI-Tools genutzt werden.
4. Positives Kundenfeedback. Der Gurkenzüchter war besonders beeindruckt von der einfachen Bedienung und den Anpassungsmöglichkeiten von UniCloud. Die Benutzerfreundlichkeit und Flexibilität von UniCloud machen es einfach, einen Überblick über das gesamte System zu erhalten und Einstellungen zu ändern oder anzupassen.
Insgesamt bietet UniCloud die betriebliche Sicherheit und Vorhersehbarkeit, die TGs Kunden benötigen.
Tommy Gjedrem, Gründer von TG Elektro & Automasjon AS Engineering, Berater und Betriebsunterstützung, fasste das Projekt wie folgt zusammen:
„Es war selbstverständlich, UniCloud bei unserem Kunden Aase Gartneri einzusetzen. Von Ende April bis November hat dieser Gurkenzüchter in sieben Monaten bereits mehr als 700.000 kWh eingespart. Deshalb empfehle ich auch anderen Maschinenbauern, UniCloud zu nutzen, da es der einfachste und günstigste Weg für moderne IIoT-Lösungen ist.“
