Lemminkaeinen

Nicht nur bei der Asphaltproduktion gefordert

Frequenzumrichter für harte Einsatzbedingungen

Frequenzumrichter leisten einen wesentlichen Beitrag zur modernen Automatisierungstechnik. Dabei müssen sie ihre Funktionsfähigkeit immer wieder auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen unter Beweis stellen. Schließlich sind in praktisch allen Produktionsanlagen ungeplante Stillstandzeiten nicht tolerierbar. Das gilt für den Bergbau und die Stahloder Zementproduktion ebenso wie für die Papierherstellung, die Autoindustrie, die Verpackungstechnik oder die Chemie. Überall sind Frequenzumrichter gefragt, die nicht nur die applikationsspezifische Funktionalität bieten, sondern auch unter eher schwierigen  Umgebungsbedingungen hohe Zuverlässigkeit garantieren und damit zur Verfügbarkeit der gesamten Anlage einen wesentlichen Beitrag leisten. Dies ist z.B. bei Finnlands größter Baufirma, Lemminkäinen Infra Oy, der Fall.

Die Lemminkäinen Infra Oy ist nicht nur Finnlands größte Baufirma, sondern auch ein wichtiger Akteur in der gesamten baltischen Region. Dabei umfasst die Geschäftstätigkeit sowohl Bau und Unterhalt von Straßen- und Schienennetzen als auch die Produktion der benötigten Grundstoffe. In den Jahren 2008 bis 2009 wurde beispielsweise im finnischen Tuusula eine hochmoderne Asphaltfabrik gebaut. Heute gehört sie zu den drei größten Produktionsanlagen in Europa und produziert jährlich etwa 500.000 t Asphalt. Dabei kann das Produktionsvolumen pro Stunde bis zu 700 t erreichen. Die auf den jeweiligen Einsatzfall abgestimmte Asphaltmischung aus dem Bindemittel Bitumen und unterschiedlichen Gesteinskörnungen herzustellen ist dabei keineswegs trivial. Schließlich müssen zahlreiche Parameter berücksichtigt werden, um beispielsweise die Tragfähigkeit auf den jeweiligen Verwendungszweck des Endprodukts abzustimmen. Der prinzipielle Produktionsablauf ist dennoch einfach zu verstehen.

Trocknen, Wiegen, Fördern, Mischen

Zunächst werden die Gesteinskörnungen hergestellt und in vordosierter Menge der Trockentrommel zugegeben. Die im Gestein enthaltene Feuchtigkeit verdampft. Der anfallende Feinstaub wird mithilfe einer Entstaubungsanlage abgetrennt und kann später wieder abgewogen und nach und nach zugesetzt werden. Anschließend verlässt das entsprechend der jeweiligen Rezeptur vordosierte und angewärmte Mineralstoffgemisch die Trockentrommel und gelangt in den Mischturm. Dort wird die Dosierung präzisiert, d.h. man siebt bestimmte Korngrößen ab.
Ist die gewünschte Kornzusammensetzung dann zusammengestellt und abgewogen, wird das heiße Bitumen in den Mischbehälter eingedüst und mit den Mineralstoffen unter Einhaltung vorgegebener Zeiten vermischt. Anschließend kann der frische, etwa 150 bis 180 °C heiße Asphalt über Silos direkt auf Lkws verladen werden. Auch Recyclingware lässt sich auf diese Weise verarbeiten. Sie wird nach der Anlieferung geschreddert, in einem Trockner entfeuchtet, in einem Silo zwischengelagert und je nach Rezept in genau dosierter Menge dem Mischbehälter zugegeben.

Mehr als 50 Frequenzumrichter im Einsatz

Bei diesem automatisierten Herstellungsprozess ist naturgemäß viel Antriebstechnik im Spiel. So müssen in der Anlage insgesamt 53 Frequenzumrichter mit Leistungen zwischen 2,2 und 160 kW zuverlässig arbeiten, damit der Produktionsprozess reibungslos abläuft: 32 befinden sich an den Förderbandantrieben, acht an den Gebläsen, fünf an den Pumpen und vier an den 20 t schweren Trocknertrommeln. Zwei weitere sind bei den Antrieben im Einsatz, die den fertigen Asphalt ausbringen; ebenfalls zwei an den Siebmaschinen. Dabei haben die eingesetzten Umrichter großen Anforderungen zu genügen. Bei der Asphaltproduktion müssen sie mit hohen und wechselnden Lasten zurechtkommen sowie strenge EMV-Richtlinien erfüllen, um nicht zur Störquelle für die Kontrolleinrichtungen zu werden. Zudem dürfen sie sich von den prozessbedingten Umgebungsbedingungen wie z.B. Hitze, Kälte oder Staub nicht beeinträchtigen lassen. Vor diesem Hintergrund verwundert es nicht, dass sich die finnischen Anlagenbetreiber für besonders robuste Frequenzumrichter von YASKAWA entschieden haben. Die Umrichter der Serien V1000 (2,2 bis 15 kW) und A1000 (22 bis 160 kW) haben nicht nur in puncto Zuverlässigkeit und Langlebigkeit überzeugt, sondern auch durch die einfache und komfortable Bedienung über die übersichtliche LCD-, bzw. LED-Bedieneinheit. Bei allen Frequenzumrichtern ist außerdem die Parameterstruktur gleich. Damit gilt „Kennt man einen, kennt man alle“, was natürlich den Umgang mit der Technik wesentlich erleichtert, vor allem wenn verschiedene Umrichtervarianten im Einsatz sind. Auch den guten Support wissen die Finnen zu schätzen. Schließlich ist es nicht nur bei der Inbetriebnahme, sondern auch beim laufenden Anlagenbetrieb wichtig, auf eventuelle Fragen schnell eine praxisgerechte Antwort zu bekommen.

Zuverlässig, komfortabel und praxisgerecht

Im Fall der Fälle ist auch ein Austausch der Umrichter kein Problem. Zwar ist es unwahrscheinlich, dass die Geräte, die auf eine Lebensdauer von zehn Jahren Dauerbetrieb (bei 80 % Nennleistung) ausgelegt sind, zur Fehlerquelle werden. Falls es wider Erwarten doch dazu kommt, ist ein Ersatzgerät schnell eingebaut. Dafür sorgt die abnehmbare Steuerklemme mit Federzugtechnik und integriertem Parameterspeicher. Datensätze lassen sich dadurch schnell auf den neuen Umrichter übertragen.
Minimale Stillstandzeiten sind die Folge. Aber auch darüber hinaus haben die im fi nnischen Tuusula eingesetzten Frequenzumrichter einiges zu bieten, was sie auch für viele andere Applikationsbereiche interessant macht: So sind beide Umrichterserien sehr kompakt und lassen sich bei Bedarf „Side-by-Side“ montieren, was natürlich Einbauplatz spart. Trotz der vergleichsweise geringen Baugröße leisten sie Beachtliches: Im Heavy-Duty-Betrieb sind bis zu 150 % Überlast möglich. Bei Anwendungen, die geringe Überlast erfordern, darf der Antrieb mit 120 % Überlast im Normal-Duty-Betrieb arbeiten. Damit kann ein kleinerer Frequenzumrichter die Arbeit leisten, für die es normalerweise einen größeren bräuchte. Beim Regelungsverfahren kann der Anwender „Open-Loop-Vektor“- oder U/f-Regelung wählen.
Und auch in puncto Kommunikationsfähigkeit bleiben keine Wünsche offen, denn für eine einfache Anbindung in übergeordnete Steuerungsnetzwerke stehen alle üblichen Bussysteme zur Auswahl. Dadurch fügt sich die Antriebstechnik nahtlos in die moderne Automatisierungsumgebung des Anwenders ein. Dem Anlagen- und Maschinenbau erschließen sich dadurch interessante Möglichkeiten.

Kunde

Lemminkäinen Infra Oy, Helsinki, Finland

Industrie

Infrastruktur/Bau

Anwendung

Fördermittel

Lüfter & Gebläse

Pumpen

Filter & Siebe

Systemkomponenten

Frequenzumrichterserien A1000 und V1000

Ergebnis

Zuverlässig mit hohen und wechselnden Lasten

Zertifiziert nach europäischen EMV-Richtlinien

Zuverlässig in rauen Umgebungen (Hitze, Kälte, Staub)

Einfache Bedienung mit LCD/LED-Bedienteilen

Gleiche Parameterstrukturen bei allen Umrichtern ("Kennst du einen, kennst du alle!")

Einfacher Betrieb und Wartung

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