2014年年初,德国可再生能源法规的更新为该国沼气市场带来了突然变化。agriKomp公司利用这一契机对其沼气设备进行了关键性升级:使用了全新的贝加莱控制解决方案。该公司对结果感到非常满意:可扩展的解决方案使他们可以更快地进行开发和调试。

2014年,agriKomp通过引入小型沼气设备agriSelect来应对德国补贴条件的变化。该公司选择了结合贝加莱硬件的APROL控制解决方案。这使得适应新的条件变化变得非常容易。其结果就是:沼气设备完全按照农民的意愿和要求进行量身定制。

在2014年之前,德国农民主要依靠功率至少为250 kWel的大型沼气设备从可再生原料和生物废弃物中发电。然而,随着法律发生变化,需求转向了75 kWel的系统。发生这种突然变化的原因在于德国修订了《可再生能源法》,该修正案大幅减少了对功率超过75 kWel的新设备的补贴。

在法律变更细节即将公布前仅仅几个月,agriKomp就已经为其广受欢迎的250 kWel设备引入了新的贝加莱控制解决方案。如果使用该公司先前使用的专有控制软件,则将需要付出巨大的努力才能使软件适应更高的要求。

“无论是更全面的安全要求,还是用户对更具个性化的系统配置的渴望,都将我们原有的控制解决方案推向了极限,”agriKomp公司首席电气工程师Andreas Ströhlein说道。“缺少向更高效的控制硬件迁移的途径正在变得越来越成问题,更不用说用于集成第三方系统(如太阳能电池板或监控摄像头)的通信接口数量有限。”

指定100多项要求

当决定采用新的控制系统时,Ströhlein及其团队准备了一份75页的目录,指定了100多项要求,并从德语国家的所有知名自动化供应商处获得了相应的建议。经过评估后,贝加莱脱颖而出。

“贝加莱的集成自动化方案结合APROL过程控制系统使我们心服口服。它使我们能够以特别有效的方式来满足所有要求,”Ströhlein解释道。“对我们而言,该方案包含了集成安全解决方案和出色的接口支持,这一点尤为重要。针对每个物理接口,贝加莱都有合适的接口相对应。控制解决方案易于扩展是另一个核心标准。”

一种控制解决方案适用于多种性能等级

当要对修订的《可再生能源法》做出回应时,这一能力对agriKomp非常有用,该公司新开发的75 kWel设备可用于从泥浆和粪便中生产沼气。为了将工程和服务成本尽量降至最低,并简化备件库存,agriKomp决定使用与其大型250 kWel 设备相同的控制解决方案。“无论是在功能还是在财务上,这两种性能等级之间都存在着巨大的差异,”Ströhlein说道。

但是,贝加莱的解决方案还帮助agriKomp消除了这一障碍。紧凑型、模块化的X20系统使该公司可以针对75 kWel设备的每种配置量身定制I/O通道、接口和CPU性能,从而满足紧缩的硬件预算要求。另一方面,对于大型系统来说,无论系统如何配置,公司都会安装统一的标准控制站,从而最大限度地减少库存处理开销。

通过APROL编程的驾驶舱为操作员提供了沼气设备状态和效率的快速概览。(来源:agriKomp)

高效便捷的编程

APROL软件还极具模块化,可轻松适应新的要求 – 从而使新的75 kWel设备和更大型的设备都可以使用相同的软件项目。Ströhlein及其团队在过程控制系统的超级宏技术的帮助下实施了模块化软件解决方案。超级宏允许用户设计自己的库。即使贝加莱提供了广泛的标准库,也无法满足每个行业中每个用户的所有需求。

“你只需要更改超级宏中的一个变量,就可以自动添加一个新的沼气储罐,包括搅拌器和所有其它组件,”agriKomp公司首席软件工程师Emmanuel Hahn解释道。“总体上,使用APROL进行编程非常有效和便捷。例如,我们可以轻松地在APROL开发环境中对机器控制应用程序进行编程,且无需使用额外的工具。”为了配置硬件以及对安全功能进行编程,agriKomp团队使用了Automotion Studio开发环境及其集成的SafeDESIGNER工具。

APROL使设备制造厂商可以远程访问其现场设备,因此他们可以为运营者提供其它基于数据的服务,以帮助他们优化设备的性能。(来源:agriKomp)

对设备运营者和服务团队透明

通过远程维护连接,可以从中央位置对安装在世界各地的任何已连接的agriKomp设备上的软件(包括更新)进行管理和维护。用户管理也可以集中实施。与此同时,设备运营者可以允许agriKomp收集设备中的数据,并将其用于提供其它服务。

“APROL提供了大量全面的标准报表。此外,我们还可以使用收集到的数据生成报表,以实现文档或设备优化,操作员可以在现场或从其商用PC上查看这些报表,”Hahn解释道。“例如,这包括了一份给料计划,它列出了操作员引入沼气设备的原料种类。”

“全面的记录功能使跟踪所有过程和活动成为可能,”Ströhlein说道。“当操作员与我们联系以帮助解决问题或回答问题时,这特别有用。随着时间的推移,能够对有关设备状态的客观数据进行评估有利于我们提供更具针对性的有效支持。”对于用户来说,这不仅减轻了他们的烦恼,而且还提高了设备的可用性。

更快调试

贝加莱的集成安全技术还有助于提高系统可用性。在引入新的控制解决方案之前,agriKomp依靠硬接线的安全继电器。“那时,我们在安全技术方面的开销很大。仅仅实施设备中泵所需的安全锁就需要60个继电器,”Ströhlein说道。“而且,所有这些继电器都必须进行安装和接线。”除了耗费时间之外,这还有可能导致出错。因此,安全技术的安装和测试往往在整个调试过程中占据很大的比重。

集成安全技术成为了真正的破局者,正如Ströhlein所言:“我们大幅减少了接线量,错误率也大大降低,而且在现场调试期间几乎不需要进行测试。”

改造可提高过程可靠性

贝加莱解决方案还被证明对旧系统进行现代化改造很有用。以德国的一个现有设备为例可以说明这一点,那里的错误正变得越来越频繁。操作员每月都会记录超过200个错误。“自从切换到新的控制解决方案以来,该设备每月的错误少于12个,并且过程可靠性得到了明显改善,”Ströhlein表示道。“我们的经验表明,即使对于大型设备,改造也可以很快完成。” 之所以能够做到这一点,部分原因是现有的第三方I/O模块通常可以重复使用,只有与安全相关的组件的信号才需要传输到安全模块。

贝加莱技术的柔性和效率为agriKomp在市场上取得成功做出了重要贡献,Hahn说道:“自从我们开始使用贝加莱系统以来,产品开发的速度的确加快了。我们一直在向市场输出更多新的解决方案,且时间间隔越来越短。”作为回报,市场也对这种努力给予了奖励。到2019年年底,这家沼气设备制造商已经通过使用贝加莱技术交付了约200套设备 – 尽管法国等重要市场的立法发生了进一步变化。凭借贝加莱解决方案,agriKomp现在可以快速响应不断变化的市场情况,提供高效、经济的定制化解决方案。

Andreas Ströhlein

首席电气工程师,agriKomp GmbH

“贝加莱的集成自动化方案结合APROL过程控制系统使我们心服口服。它使我们能够以特别有效的方式来满足所有要求。”

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