CITplus - Bei Schill & Seilacher Chemie in Pirna wird eine Automatisierungslösung mit Ventilinseln und Remote-I/O-Systemen in platzsparenden XXL-Schaltschränken eingesetzt.

Schill & Seilacher Chemie wurde 2003 gegründet. Die GmbH gehört zur Schill + Seilacher Gruppe, einem weltweit führenden Anbieter von industriellen Prozessadditiven. Das Werk in Pirna dient einerseits als allgemeiner Produktionsstandort, andererseits aber auch als Entwicklungszentrum für spezielle Erzeugnisse im Bereich der Silicone-Additive. Das Firmenmotto „Starkes Engagement im Bereich Forschung und Entwicklung" ist die Basis des starken und kontinuierlichen Wachstums der international agierenden Gruppe, die sich auch heute noch in Familienbesitz befindet und derzeit über 600 Mitarbeiter beschäftigt. Die Produkte werden weltweit in der Kautschuk- und Kunststoffindustrie, in der Fertigung von Textilien und synthetischen Fasern, aber auch in der Papier- und Lederindustrie und vielen anderen Sektoren eingesetzt.

Ausbau der Produktionsanlagen

Im Rahmen der konsequenten Wachstumsstrategie erfolgte auch ein stetiger Ausbau des Standorts in Pirna. Im Jahr 2009 wurde mit dem Bau einer neuen Anlage begonnen, in der unter anderem Additive auf Siliconebasis produziert werden, die wiederum für die Herstellung von PUR-Weich- und Hartschäumen nötig sind. Die Planung des Prozessleitsystems der neuen Fertigungsstätte übernahm die Firma M + W Process Automation, einer der führenden Anbieter von Automatisierungslösungen für die Chemie- und Pharmabranche. „In zwei Bauabschnitten entstehen mehrere Rührwerksbehälter mit Nebenanlagen. Die Automatisierung der Anlage erfolgt mittels des Prozessleitsystems Siemens PCS7 mit Simatic Batch", erläutert Marko Schmoger, Projektingenieur bei M + W. In den Jahren 2009-10 wurde der 1. Bauabschnitt erfolgreich realisiert.
Bei der Beschaffung der Ventilinseln entschied sich M + W gemeinsam mit Schill & Seilacher für die Firma Bürkert. „Die Steuerungs- und Regeltechnik ist im explosionsgefährdeten Bereich in der Zone 1 untergebracht, damit ergeben sich natürlich spezielle Anforderungen", so Schmoger. „Die Firma Bürkert bietet ausgereifte und bewährte Produkte für diese Umgebungen, die sich mit den Siemens-Komponenten kombinieren lassen. So fiel uns die Wahl nicht schwer." Zum Einsatz kommt eine kombinierte Lösung aus dem Siemens-ET200iSP-Remote-I/O-System und der integrierten Ventilinsel Airline Ex Typ 8650 von Bürkert. Die Kombination ist weltweit einzigartig und lässt sich in der Zone 1/21 in einem Schaltschank der Schutzart „e" für erhöhte Sicherheit einsetzen. Bei Schill & Seilacher werden damit die Armaturen der teilautomatisierten Batch-Prozesse gesteuert, über eine Busverbindung wird zudem der Signalaustausch zwischen Anlage und Prozessleitsystem gebündelt.

Eine Nummer größer - aber insgesamt mehr Platz

Im Jahr 2012 stand der 2. Bauabschnitt an, es sollen zwei weitere Produktionseinheiten entstehen. Das Konzept der kombinierten Ventilinseln hatte sich über die Jahre bewährt, so dass die Automatisierungsfirma auch diesmal wieder bei Bürkert anfragte. Bei einem Vororttermin kam man dann erstmals auf die räumliche Enge der Anlage zu sprechen. Im Anschluss begannen die Experten von Bürkert darüber nachzudenken, ob in diesem Fall eine alternative Lösung sowohl Platz als auch Kosten sparen könnte. Der ursprüngliche Plan für die neuen Produktionseinheiten hatte eine schlichte Kopie der alten Schaltschränke vorgesehen, die einzeilig mit jeweils einer Remote-I/O-Station und einer Ventilinsel aufgebaut sind. Nun aber entstand die Idee, die Geräte zu bündeln und zusammen in einem großen Schaltschrank unterzubringen. 

Gesagt, getan: In der neuen Anlage sind nun insgesamt 14 Einzelgehäuse mit einzeiligem Aufbau installiert - aber zusätzlich auch zwei eigens hergestellte XXL-Schaltschränke für die dreizeilige Anordnung. Bürkert bietet als kompetenter Systemlieferant eine breite Palette von Schaltschränken, die in einem eigenen, Atex zertifizierten Werk in Menden gefertigt werden. Für die Anlage in Pirna entwickelten die Profis in enger Zusammenarbeit mit den Betriebsingenieuren und den Planungsbeauftragten maßgeschneiderte Gehäuse, die jeweils drei Ventilinseln vom Typ 8650 Airline Ex und das dazugehörige eigensichere Remote I/O System ET200iSP von Siemens beherbergen.

Alle technischen Herausforderungen gemeistert
Aus drei mach eins - klingt einfach, ist aber technisch anspruchsvoll: So müssen pro Schrank 52 eigensichere Ventile vom Typ 6526 mit jeweils 700 l/min Luftleistung ebenso zuverlässig mit Steuerluft versorgt werden wie die knapp 300 eigensicheren digitalen und analogen Signale, die den übrigen Prozessablauf in der Anlage messen, steuern und regeln. Die Druckluftverteilung im Schaltschrank wurde aufgrund der hohen Luftmengen und einem Betriebsdruck von 6 bar mittels einem 1 Zoll Edelstahlrohr realisiert. So ist gewährleistet, dass das Gehäuse im Falle einer Leckage nicht mechanisch beschädigt wird. 300 einzelne Kabelverschraubungen im Schaltschrankboden ermöglichen die Einführung von elektrischen Leitungen und pneumatischen Schläuchen.
Mit großem Einfallsreichtum und Know-How konnten alle technischen Herausforderungen bewältigt werden - sehr zur Zufriedenheit des Kunden: „Die Systeme arbeiten trotz ihrer ungewöhnlichen Unterbringung einwandfrei und wir haben in der Anlage etwas mehr Platz zur Verfügung", so Gunter Klieber, Leiter der Betriebstechnik bei Schill & Seilacher Chemie. Die einmalig kompakte Kombination spart dem Anwender jede Menge Planungsaufwand, Montagezeit und Kosten bei der Inbetriebnahme. Zudem werden die Atex-Schaltschränke von Bürkert mit nur einem Zertifikat abgedeckt; so entfällt ein Großteil an Dokumentation wie zum Beispiel Eigensicherheitsnachweise, Kompatibilitätsbetrachtungen, Verdrahtungspläne und Erwärmungsmessung.

Ventilinsel Typ 8650 Airline Ex

• Hochmodulares und kompaktes elektropneumatisches Automatisierungssystem
• Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen (Zone 1/21) konzipiert
• Elektrische Ansteuerung über Profibus DP-is, elektrische I/O-Funktionen über Siemens Simatic ET 200 iSP
• Große Bandbreite an pneumatischen Modulen und Ventilfunktionen
• Pneumatischer und elektrischer Hot-Swap ermöglicht den Ventilwechsel im laufenden Betrieb unter Druck und unter Spannung