Der polnische Papierhersteller Frantchach Swiecie setzt auf SPS sowie die Überwachungs- und Visualisierungssoftware CIMPLICITY HMI von GE Fanuc ein, um die strengen polnischen Abwasservorschriften einzuhalten.

Celuloza Swiecie SA ist einer der größten Hersteller von Papiererzeugnissen in Europa. Die Modernisierung der Produktionsanlage bei dem polnischen Tochterunternehmen Frantchach Swiecie, erfolgte unter Berücksichtigung der strengen Abwassergrenzwerte. Seit 1998 werden in dem modernisierten Werk eine Vielzahl von Papiererzeugnissen hergestellt. Neben Roh- und Halbstoffen aus Holz wird vorwiegend Wasser bei der Papierherstellung eingesetzt. Im vorliegenden Fall deckt der örtliche Fluss den Wasserbedarf des Unternehmens. Nach der Papierproduktion wird das verwendete Wasser wieder in den Fluss zurückgeleitet. Vor der Wiedereinleitung in den Fluss muss das Wasser biologisch gereinigt und einen bestimmten Temperaturwert einhalten.

Aufbereitungsanlage
Das Steuerungskonzept der Wasseraufbereitungsanlage wurde von der Firma AQ Elautomatik entwickelt und installiert. Mittlerweile wird täglich bis zu 90.000 m3 Wasser gereinigt. Die Reinigung erfolgt über zwei parallel betriebene Flotationsbecken. Der hierfür benötigte Sauerstoff wird der Atmosphäre über große Pumpen entnommen und anschließend dem Wasser als Druckluft zugeführt.

Überwachungssoftware
Die gesamte Anlage wird von einer einzigen Person über einen Leitrechner mit der Software CIMPLICITY HMI zentral gesteuert und überwacht. Am Bildschirm wird z.B. automatisch Alarm angezeigt, wenn eine Abweichung von Sollwerten (bspw. ph-Wert oder Temperatur) erfolgt. Das Steuerungssystem selbst verfügt über eine unterbrechungsfreie Notstromversorgung, mit der die Aufrechterhaltung des Betriebs auch bei einem Stromausfall gewährleistet ist. Die Datenkommunikation zwischen der CIMPLICITY HMI Software und der SPS erfolgt über 10Mbit-Ethernet TCP/IP Leitung. Alle Berechnungen werden von der Steuerungssoftware vorgenommen, wobei ständig auf die Messwerte von Sensoren zurückgegriffen wird. Anders Boklund, von AQ Elautomatik AB, erklärt: "CIMPLICITY HMI ist die ideale Lösung für diese Art der Anwendung. Mit der menügeführten und interaktiven Konfigurationen und Systemeinstellungen konnte das Steuerungssystem schnell eingerichtet und in Betrieb genommen werden. Die offene Architektur von CIMPLICITY HMI ermöglicht eine Anbindung an die meisten handelsüblichen Steuerungs- und Bussysteme."
Die offene 32-Bit-Architektur der für Windows NT entwickelten CIMPLICITY HMI Software ermöglicht eine einfache Anbindung an beliebige Windows-Anwendungen. Das beschriebene Steuerungssystem verwendet Access für seine Datenbankverwaltung. Es existieren umfassende Protokollfunktionen für alle Messwerte. Über Echtzeit-Messungen und die vorhandenen Daten können unterschiedlichste Berichte und Trendkurven am Bildschirm angezeigt oder über einem Drucker ausgegeben werden.

SPS
Die Prozesssteuerung der Pumpen und der Luftinjektoren wird von einer SPS der Serie 90-30 von GE Fanuc übernommen. Die eingebaute PID-Regelung ermöglicht eine exakte Luftzufuhrsteuerung der 400-kW-Pumpen. Drucksensoren innerhalb der Zuleitung liefern die für eine präzise Prozesssteuerung erforderlichen Messwerte. Von der SPS werden weiterhin vier spezielle Pumpen gesteuert, über die regelmäßig Wasserproben entnommen und überprüft werden.
Drei weitere SPS-gesteuerte "Dosierpumpen" regeln die Zufuhr von notwendigen Zusatzstoffen zur Optimierung des Reinigungsprozesses. Insgesamt verarbeitet die SPS zur Zeit 48 digitale bzw. 32 analoge Eingangssignale und steuert 32 digitale bzw. 16 analoge Ausgänge. Die Einheit bietet für evtl. zukünftige Erweiterungen noch zusätzliche E/A-Kapazitäten. Das für diese Anwendung ausgewählte SPS-Modell mit der CPU 341 bietet 80 KB Anwendungsspeicher, 10 KB Registerspeicher, Bool'sche Zykluszeiten von bis zu 0,3 ms/K sowie eine Interrupfrate von 1 ms. Durch diese Eigenschaften lassen sich alle Steuerungsanwendungen über vier E/A-Module bewerkstelligen.