Frau Holle schwitzt

Exklusiv in KEM Der Beitrag stammt von der Mitsu-bishi Electric Europe B.V., Ratingen

Neben Entwicklung und Bau übernimmt der Spezialist für Kälte-, Eis- und Schneetechnik auch den kompletten Betriebs- und Wartungsservice rund um die Maschinen. Die „Snowbox“ hat sich in den letzten Jahren wachsender Beliebtheit erfreut, doch die Mitarbeiter können nicht jede Anwendung deutschlandweit vor Ort betreuen. Die Notwendigkeit eines einwandfrei funktionierenden Fernwartungssystems wurde immer deutlicher, denn das bisherige Fernwartungssystem erfüllte nicht die Ansprüche der Firma Metzger. Die gesamte Steuerung der Snowbox-Maschinen sollte per Fernzugriff über PC oder Smartphone immer und überall möglich sein. Für die notwendige Komplettüberarbeitung holte sich das Unternehmen die Firma ESS GmbH ins Boot, Systempartner von Mitsubishi Electric.

Kunstschnee kann auf vielerlei Art und Weise verwendet werden: Bekanntestes Beispiel ist die Beschneiung in Skihallen, Wintersportarenen, Skigebieten oder Freizeitparks. Nicht zuletzt findet Kunstschnee im Rahmen von Events immer häufiger Verwendung. Aber auch im industriellen Bereich gehören Schnee- und Eismaschinen zum Standard, zum Beispiel zur Ausrüstung von Laborständen, Bremsprüfanlagen und Klimakammern.

„Die Snowbox produziert Schnee nach dem Prinzip der Scherbeneiserzeugung. Das so entstandene Schneegranulat wirkt wie natürlicher Schnee, nur mit dem großen Vorteil, dass er aufgrund des optimierten Kältepotenzials weniger schnell schmilzt. So kann Kunstschnee bei bis zu 35 Grad Celsius hergestellt werden“, erklärt Bertin Metzger, Geschäftsführer der Firma Metzger KES. „Der Prozess im Inneren der Maschine ist schnell beschrieben: Zunächst wird Wasser an gekühlten Walzen zu Eis gefroren und danach fein zerstäubt mit einem Schlauch gezielt versprüht. Dahinter verbirgt sich jedoch eine Menge Technik!“ Zu den weiteren Besonderheiten des Snowbox-Systems zählt, dass das verwendete Wasser vollständig in feine Schneekristalle umgewandelt wird, ganz ohne Vorkühlung. Auf biologische oder chemische Zusätze wird komplett verzichtet.

Mit zunehmender Nachfrage der Schneemaschinen wurden die Nachteile des bereits existierenden unzulänglichen Fernwartungssystems immer deutlicher. Eine grundlegende Überarbeitung war überfällig. Gesucht wurde neben einer neuen Fernwartung ein komplettes Steuerungssystem der kältetechnischen Aggregate für einen Einsatz in rauer Umgebung. Hauptanforderung war, auf die Steuerung via Internet per PC oder mobil über Smartphone zugreifen zu können. Die neue Steuerung musste also mit dem ebenfalls neuen Fernwartungssystem kompatibel sein.

Das Projekt wurde durch die ESS GmbH realisiert, Experte im Bau von Steuerungssystemen und Automatisierungslösungen. Wolfgang Gutmann, Geschäftsführer der ESS GmbH, beschreibt: „Das Prinzip ist einfach: Die Schneemaschine soll im ‚Stand-alone-Einsatz‘ betrieben werden, das heißt, die Firma Metzger KES baut das Gerät an gewünschter Stelle auf und führt den nötigen Service durch, allerdings ohne ständig einen Mitarbeiter vor Ort zu haben. Stattdessen sind im System verschiedene Bedienpersonen in einer Einsatzliste hinterlegt. Gibt es eine Störung, sendet das System automatisch eine Nachricht an den zu dieser Zeit eingetragenen Servicemitarbeiter.“ Diese Nachricht kann per SMS oder E-Mail verschickt werden. Über ein Smartphone oder einen Computerbildschirm sind dann via UTMS oder EDGE beziehungsweise W-LAN und Internet alle Parameter einsehbar. Die Störung kann so lokalisiert und per Fernzugriff behoben werden.

Wolfgang Gutmann erläutert weiter: „Im Freien wird oft auf das Mobilfunknetz zurückgegriffen. Das in der Snowbox integrierte Modem loggt sich über UMTS oder EDGE ins Netz ein und erhält eine IP-Nummer. Über diese Nummer hat der Bediener dann Zugriff auf das Gerät.“ Mobilfunk ist aber vergleichsweise teuer und langsam. Wo möglich, nutzt man W-LAN und eine Internetverbindung: In einem geschlossenen Raum, zum Beispiel in einer Skihalle, gibt es oft einen sogenannten Access Point, der über W-LAN ansprechbar ist. Liegt außerdem ein Internetzugang vor, kann die Maschine auch von außerhalb ferngesteuert werden.

Nach eingehender Beratung fiel die Wahl auf ein Komplettsystem von Mitsubishi Electric, das die neue Fernwartungseinrichtung unterstützt: Es umfasst die Speicher-Programmierbare Steuerung (SPS) Melsec FX3U, das Bediengerät E1041 aus der E1000-Serie und den kompakten Frequenzumrichter FR-D720. Die Mitsubishi-Komponenten ermöglichen die komplette Bedienung der Anlage via Internet oder mobil, intuitiv geführt durch die bedienfreundliche Grafik des Displays. Gegenüber anderen Herstellern bietet Mitsubishi Electric ein durchgängiges System, das einen mobilen Zugriff erlaubt.

Die Anordnung der Sensoren und Aktoren ist sorgfältig aufeinander abgestimmt. Dabei dienen die Sensoren zur Überwachung und Prüfung des Systems, um so einer Systemüberlastung vorzubeugen. Im Fall der Snowbox sorgen sie außerdem dafür, dass keine Übertemperatur entsteht. Die Aktoren hingegen sind ausführende Bestandteile wie Ventile, Motoren oder, wie bei der Snowbox, Kälteaggregate, die die Temperatur für die Schneeproduktion konstant halten. Auch der Schlauch, der die Schneekristalle herausbläst, ist ein Aktor. Die eingesetzten Mitsubishi-Electric-Module steuern nun diese Aktoren.

„Wir haben uns für die Kompaktsteuerung Melsec FX3U mit dem Bedienelement E1041 mit hochaufgelöstem Display für die Status- und Fehleranzeige entschieden. Die Handhabung ist denkbar einfach“, so Bertin Metzger. „Systemdruck und Temperatur lassen sich digital überwachen. Zudem ist die SPS mit einer automatischen Notabschaltung ausgestattet. Außerdem haben wir die Option, die Steuerung bei Bedarf problemlos zu erweitern, da sie mit der gesamten Melsec FX-Baureihe voll kompatibel ist.“ Das Bediengerät E1041 zeichnet sich durch seine hohe Funktionalität und Datensicherheit sowie ein besonders ergonomisches Design aus. Dazu verfügt es über eine Vielzahl von Kommunikationsmöglichkeiten und Schnittstellen zur leichten Anbindung. „Der Frequenzumrichter FR-D720 ist besonders kompakt und damit ideal für den bauraumoptimierten Einsatz“, so Wolfgang Gutmann weiter. „Bei großem Funktionsumfang ist die Bedienung dennoch leicht. Daher liegt der Einsatzbereich bei Standardantriebsaufgaben sowohl in einfachen als auch anspruchsvollen Anwendungen. Sein Leistungsbereich reicht von 0,1 bis 2,2 Kilowatt.“

Halle 17, Stand D24

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