Komplexe Prozesse sicher steuern

Der Ballastausgleich als Lösung für den Schiffbau basiert auf der Bachmann-M1-Steuerung

Entscheidend für die Bremer Steuerungsspezialisten war auch die Vielfalt der Kommunikationsschnittstellen des M1-Systems

Effiziente Lösung für die Tankinhaltsberechnung: Die als Java-Applet auf den Terminals oder der Steuerung abgelegte Web-Visualisierung kann von vorhandenen Rechnern über einen beliebigen Browser aufgerufen werden

Ergonomisch gestaltet: Brückenpult von SIT für ein Containerschiff

Die SIT Schwaneweder Industrietechnik in Bremen baut kundenspezifische Schaltanlagen und Steuerungen. Besonders vertraut sind dem Unternehmen die speziellen Anforderungen an die Elektrotechnik auf Schiffen. Auf der Basis des Automatisierungssystems von Bachmann electronic entstand eine komfortable Lösung, die für die komplexe Berechnung und Visualisierung der Inhalte der verschiedenen Tanks von Containerschiffen und das Ballastausgleichsystem eingesetzt wird.

Das Aufgabengebiet der SIT umfasst die Energieverteilung und die Steuerung von Maschinen und Fertigungsabläufen. Im Bereich des Schiffsbaus gehören zum Fertigungsprogrammen sowohl die Primäranlagen wie Haupt- und Notschalttafeln als auch die Sekundäranlagen wie Kraft- und Lichtverteilungen. Teil des vielseitigen Fertigungsprogramms der SIT ist auch der Bau von Steuerpulten für Kommandobrücken und den Maschinenkontrollraum (MKR) im Passagier- und Containerschiffbau sowie der Gastankerbau. SIT entwickelt für den Schiffbau auch Ventilsteuerungen mit den zugehörigen Visualisierungen. Die Tankmess- und Ballastausgleichslösung auf Basis der Bachmann-Steuerung ist dabei ihr neuestes Projekt und wird als Komplettsystem angeboten.

Hohe Anforderung an die Rechenleistung

Bei einer außermittigen Beladung von Schiffen z.B. mit Containern oder durch das Verrutschen von Ladung entstehen Querkräfte, die ein Schiff destabilisieren können. Das Trimmen und damit die Stabilisierung der Neigung in Längsrichtung und die Krängung, die Neigung seitwärts, wird über eine geschickte Verteilung der Ladung und „steuerbarer" Gewichte bzw. Wasser in Ballasttanks erreicht. Dabei muss jederzeit der exakte Füllstand einer großen Anzahl von Tanks, deren Inhalte sich im Laufe einer längeren Fahrt verändern können, bekannt sein.

„Die Inhalte der Ballasttanks, der Bilge im Rumpf sowie der Brauch- und verschiedenen Abwassertanks müssen hierbei unter Berücksichtigung der komplizierten Geometrien und der jeweiligen Lage des Schiffs im Wasser exakt und sehr schnell berechnet werden", beschreibt H. Rümmler, Projektleiter bei SIT, eine der Anforderungen, die an die Leistungsfähigkeit des Automatisierungssystems gestellt wurden. Die Wahl fiel deshalb auf eine mit der MX213-CPU bestückte Bachmann-Steuerung. Diese berechnet für beliebige Lagen des Schiffes die Tankinhalte von 60 Tanks und kann auf Störungen in weniger als 5 ms reagieren.

Standardisierte Programmlösung

Eingesetzt wird die Steuerungslösung nun auf Containerschiffen mit einer Beladungskapazität von bis zu 10 000 Standardcontainern (TEU – Twenty-foot Equivalent Unit). Die geometrischen Eckpunkte der Tanks sowie die weiteren schiffsabhängigen Parameter werden dabei jeweils aus der Tankliste (Soundinglist) der Werft als CSV-Datei von der Bachmann-Steuerung eingelesen. „Die Autokonfiguration der einzelnen Tanks durch Einlesen der Datei trägt wesentlich zur Standardisierung des Applikations-Programmes bei", erklärt Sven Neumann, Applikationsingenieur bei Bachmann electronic. Änderungen im Quellcode der Steuerung werden somit überflüssig, denn jegliche Anpassung kann über Eingaben auf der Bedienoberfläche der Visualisierung vorgenommen werden.

Entscheidend für die Bremer Steuerungsspezialisten war aber auch die Vielfalt der Kommunikationsschnittstellen des M1-Systems: Über Modbus RTU bzw. Ethernet TCP/IP tauscht der Beladungsrechner Daten aus, und mit Profinet, Modbus TCP oder OPC kann sehr einfach und effizient mit den weiteren intelligenten Systemen im Schiff kommuniziert werden. Überzeugt hat auch die einfache Wartbarkeit des Systems, sei es aus der Ferne über sichere Internetverbindungen, oder bei einem lokalen Update der Applika-tion über eine PC-Card oder eine CF-Speicherkarte bzw. einen Standard-USB-Stick. Dank der in der MX213-CPU implementierten Routerfunktionalität kann der Servicetechniker über einen Zugang alle weiteren Steuerungen und Visualisierungsgeräte im Netzwerk erreichen. Und dies unabhängig davon, ob die CPU über den seriellen Port oder via Ethernet angesprochen wird.

Online-Sprachumstellung der Visualisierung

Für die in das System eingebundenen Bachmann- Control-Terminals CT205 bzw. Web-Terminals WT205 zur Steuerung und Visualisierung sind für die verschiedenen Bildschirmgrößen und die speziellen Anforderungen von Brücke, Maschinenkontrollraum und Beladungsrechner mehrere Web-Visualisierungen installiert. Die Online-Sprachumschaltung einschließlich der Schriftzeichenumschaltung von Visualisierung und Bediensprache ermöglicht eine sehr flexible Nutzung der Anwendung weltweit. „Das ist ein entscheidender Vorteil des Bachmann-Systems", beschreibt SIT-Geschäftsführer Holger Schlöcker einen wichtigen Grund, weshalb das Unternehmen dieses Projekt mit Bachmann realisiert hat. Überdies hinaus sind es Robustheit und Langzeitverfügbarkeit der Komponenten und deren Schiffsbauzulassungen, die das Bremer Unternehmen überzeugt haben.

„Wir sehen im Schiffsbau eine Trendwende, wobei die konventionelle Technik zunehmend durch elegante und leistungsfähige Automatisierungslösungen ersetzt werden", beschreibt Holger Schlöcker die Situation, der sich sein Unternehmen im Markt stellt.

DER AUTOR Dipl.-Ing. Frank Spelter ist Manager Corporate Communication bei Bachmann electronic GmbH in Feldkirch/A ( www.bachmann.info )