Perfekte Ziegel bei Strøjer Tegl dank neuer Bandwaagenelektronik

Große Tonklumpen werden auf Förderbändern genau gewogen und erlauben es dem dänischen Baumaterialhersteller Strøjer Tegl, Ziegel von höchster Qualität herzustellen. Eine neue Bandwaagenelektronik von Siemens, Siwarex WP341, sorgt für eine präzise Tonmischung. Das stellt den ersten Anwendungsfall der neuen Wägeelektronik dar.

Bei Strøjer Tegl hat man eine der ältesten Produktionsmethoden der Welt mit einer der modernsten Technologien kombiniert.

In der Ziegelei in Assens, Dänemark, werden seit Mitte des 18. Jahrhunderts Ziegel hergestellt. Damals war es Saisonarbeit, heute ist es ein fast vollautomatischer Prozess, der aus 555 Tonnen Ton pro Tag an sieben Tagen in der Woche Ziegel herstellt.

Der Star dieser Geschichte befindet sich in der Halle, in der der Rohton automatisch auf Förderbänder geschaufelt wird und das Verfahren, das vom Ton zum Ziegel führt, beginnt. Er ist nur 20 Millimeter breit, ist im Schaltschrank installiert und trägt den Namen Siwarex WP341.

Dahinter verbergen sich Wägeelektroniken, die mit den Bandwaagen unter jedem Förderband verbunden sind und zudem vollständig in die Simatic S7-1500 SPS/CPUs und ET 200SP integriert sind, die Strøjer Tegl zur Steuerung der Produktion einsetzt. Die vollständige Integration bringt viele Vorteile mit sich, insbesondere bei der Kommunikation zwischen den verschiedenen Geräten.

Die Mischung bestimmt die Farbe

Die Ziegel werden aus zwei verschiedenen Arten von Ton hergestellt, rotem und blauem Ton, und das Mischungsverhältnis beeinflusst unter anderem die endgültige Farbe der Ziegel. Daher ist es wichtig zu wissen, wie viel von jeder Tonsorte auf dem Förderband transportiert wird.

Das hört sich einfach an, aber Ton neigt dazu, sich zu verklumpen, so dass ein Blick auf die Überwachung Schwankungen von mehreren hundert Kilo fast jede Sekunde zeigt.

„Wenn ein Förderband 80 Prozent des Tons für die Produktion von 50 Tonnen pro Stunde liefern muss, konnte unser altes System dies auch durch Erhöhen und Verringern der Bandgeschwindigkeit sicherstellen. Aber das alte System konnte beide Förderbänder und die Mengen nicht aufeinander angleichen, das neue hingegen schon. Wenn also eine Waage mehr oder weniger dosiert, gleicht die andere das aus und passt die Förderleistung an, was eine viel homogenere Mischung des Tons gewährleistet“, sagt Ulrik Lei, Automatisierungsingenieur bei Strøjer Tegl.

Dies wird in der nächsten Phase des Projekts besonders wichtig sein. Während derzeit ein Test in einer kleinen Produktionsanlage läuft, wird die zweite Phase im Hauptwerk stattfinden, wo die Bandwaage auch in der Lage sein muss, die Zugabe von Sand und Sägemehl zu dosieren.

„Der Sand ist neben dem Ton der wichtigste Faktor, und die Menge muss u. a. an den Feuchtigkeitsgrad des Tons angepasst werden. Die Herstellung von Ziegeln ist ein Handwerk, bei dem die geschicktesten Handwerker tatsächlich abschätzen können, wie viel Sand und Sägespäne dem Ton zugegeben werden müssen. Mit unserem neuen System ist es viel einfacher, automatisch zu dosieren, weil wir die Tonmenge fein dosieren können und immer genau wissen, wie viel Ton gefördert wird“, sagt Ulrik Lei.

Integration und einfachere Programmierung

Die Automatisierung und Programmierung wurde von Strøjer Tegls langjährigem Partner Industri-Automatik aus Gråsten, Dänemark, durchgeführt. Das Unternehmen beschäftigt mehrere Spezialisten für Ziegeleien, und der Inhaber Rune Cordsen ist einer von ihnen. Sein Argument für den Einsatz von Siwarex WP341 war gerade die voll integrierte Kommunikation: „Früher hatten wir ein anderes Wägesystem zusätzlich zu dem Siemens-System, das die Maschinen steuert. Das Wägesystem empfing Signale und konnte das Wiegen starten und stoppen. Jetzt haben wir eine Simatic S7-1500 SPS/CPU, in die das Wägesystem integriert ist, und wir wollten sie in dem dezentralen ET200 SP-System behalten. Das ist ein großer Vorteil, denn wir arbeiten jetzt mit demselben System, egal ob wir in der Anlage oder im Wägesystem arbeiten. Es handelt sich um dieselbe Software- und Entwicklungsplattform, und die Integration mit dem Anlagenmanagementsystem bedeutet, dass wir in der Anlage mehr Sicherheit haben.“

Dies sind Aussagen, die Ulrik Lei sowohl bestätigen als auch ergänzen kann.

„Stufe zwei läuft von 6 Uhr morgens bis 23 Uhr abends an sieben Tagen in der Woche, und es gibt einfach keine Zeit, in der das System ‚ausfallen und abschalten‘ kann. Zum einen läuft das System stabiler, zum anderen haben wir es so vereinheitlicht, dass das gesamte Signalisierungspaket auf derselben SPS/CPU mit Failsafe läuft. Daher müssen wir nicht mehr verschiedene SPS/CPUs vorrätig halten, sondern kommen mit einer oder zwei aus. Das spart Geld und wir können die Anlage schnell wieder in Betrieb nehmen, wenn etwas schief geht“, sagt er.

Bestellt, bevor die Wägeelektroniken auf dem Markt waren

Industri-Automatik kennt sich sowohl mit der Wägetechnik als auch mit den Geräten von Siemens sehr gut aus. Seit der Umstellung bei Strøjer Tegl auf die Simatic S7-1500 Serie hat man ein Auge darauf geworfen, wann die neuen Wägemodule auf den Markt kommen würden. So gelang es ihrem Ansprechpartner bei Siemens in Dänemark, dem Produktspezialisten Jesper Juul Jørgensen, eine Bestellung über 10 Siwarex WP341 aufzugeben, noch bevor diese offiziell auf dem Markt waren.

Wie bei allen neuen Komponenten besteht die Gefahr von Anlaufschwierigkeiten, weshalb Strøjer Tegl von Spezialisten von Siemens in Deutschland besucht wurde, die das Projekt mit ihnen durchgingen und ihnen eine gründliche Einführung in die Wägeelektronik gaben. Außerdem gab es eine direkte Hotline zum Support in Deutschland - die aber nie genutzt wurde.

„Seit dem ersten Gerücht, dass eine neue Bandwaagenelektronik auf dem Weg ist, war es ein wirklich guter Prozess. Die Software für die WP341 ist viel einfacher zu bedienen als die, mit der wir bisher gearbeitet haben, und die Einstellung der Parameter ist über einen integrierten Webserver möglich. Wir haben auch neue Funktionen kennengelernt, wobei die Justagefunktion besonders gut ist. Sie protokolliert die Zeit und die Anzahl der Justagen und nutzt dann künstliche Intelligenz, um die eigene Historie zu betrachten und den Durchschnitt zu berechnen. Das hilft auch dabei, immer richtig zu dosieren“, sagt Rune Cordsen.

Mit seinen 20 Millimetern Breite und 65 Millimetern Höhe nimmt die Siwarex WP341 nicht viel Platz in der riesigen Ziegelei ein, in der täglich bis zu 20 Lastwagen Ton abladen, und in der mehr als 100 Meter langen Werkshalle die 1000 Grad heißen Trockenöfen nebeneinander stehen. Doch mit seinen genauen Messungen ist das Modul nun ein wichtiger Bestandteil, der es erlaubt, dass Strøjer Tegl weiterhin hochwertige Ziegel in den gewünschten Farben schnell und effizient liefern kann.