AERZEN is een internationaal toonaangevende fabrikant van krachtige luchtcompressoren en toepassingsspecialist, met name op het gebied van rioolwaterzuivering  in rioolwaterzuiveringsinstallaties. AERZEN bouwt niet alleen machines die gasvormige media comprimeren. Het heeft ook mogelijkheden ontwikkeld om deze machines op een zeer efficiënte manier te implementeren en te besturen.

Op het gebied van rioolwaterrecycling in rioolwaterzuiveringsinstallaties worden  draaizuigerblowers, draaizuigercompressoren, schroefcompressoren en turboblowers gebruikt voor zuurstoftoevoer in beluchtingstanks. Het grootste deel van de energie die een installatie nodig heeft, wordt gebruikt voor de productie van de perslucht die hiervoor nodig is. Het is daarom zeer belangrijk dat de machines efficiënt worden bestuurd en alleen de hoeveelheid zuurstof produceren die op een bepaald moment nodig is. Als de aggregaten overbelast worden terwijl er slechts een minimale hoeveelheid zuurstof nodig is, zal dit een negatieve invloed hebben op de efficiëntie van de volledige installatie. De persluchtbehoefte in rioolwaterzuiveringsinstallaties varieert echter sterk. Overdag is het verbruik hoog, ‘s nachts juist lager. In de zomer is er meer water nodig dan in de winter. Het waterverbruik fluctueert ook gedurende de dag en daarmee ook de zuurstofbehoefte in de rioolwaterzuiveringsinstallatie.

Om een volumestroom te genereren die is aangepast aan elke actuele behoefte, heeft AERZEN verschillende innovatieve en zeer efficiënte blowerbesturingen ontwikkeld die automatisch de toepassing van verschillende blower- of compressorcombinaties regelen in overeenstemming met de vereisten. Deze machines kunnen afzonderlijk, per twee of zelfs per drie worden aangesloten. Hierdoor kunnen de machines zo efficiënt mogelijk en zeer nauwkeurig op de belastingscurve worden bestuurd en wordt er voorkomen dat de installaties meer zuurstof leveren dan op dat moment nodig is.

Deze innovatieve, verbonden oplossingen en geautomatiseerde processen stellen AERZEN in staat om mijlpalen te zetten op de weg naar Industry 4.0 en om trendsettend, grondstofbesparend rioolwaterbeheer te stimuleren zoals gedefinieerd door Water 4.0.

Over het algemeen bestaan er twee verschillende soorten besturingen: de gedecentraliseerde besturing die een vaste verbinding heeft met een machine en de centrale besturing, die meerdere machines coördineert op een hoger niveau buiten de individuele samenstellingen. Ook moet er onderscheid worden gemaakt tussen enkelvoudige en globale besturingen. Een enkelvoudig systeem bestuurt, zoals de naam al aangeeft, slechts één werkstation of machine in de fabriek, terwijl een globaal besturingssysteem meerdere machines bestuurt. Hieronder worden deze termen uitgelegd en toegelicht aan de hand van de persluchtbesturingen AERtronic en AERsmart:

AERtronic

De AERtronic is een standaard lokale besturing: AERtronic wordt over de hele wereld gebruikt om AERZEN Delta Blower, Delta Hybrid en Delta Screw machinetypes te besturen. Als een individuele blowerbesturing is het normaliter ingebouwd in de akoestische omkasting van een machine. Het kan echter ook apart op een rek worden geïnstalleerd.

De compressorbesturing opent een breed spectrum aan opties en gebruiksmogelijkheden voor de operator van de installatie: Met het duidelijke en intuïtieve 4,3" ftf-display (thin-film-transistor-display) met touchscreen kunnen technici de machine lokaal bedienen, procesgegevens zoals bedrijfsuren, service-uren of bedrijfsgebeurtenissen aflezen en proceswaarden ter plaatse controleren. Na de inbedrijfstelling en invoer van de bedrijfsparameters (inclusief waarschuwings- en overbelastingsinstellingen) neemt de AERtronic zelfstandig de besturing van de machine over. Op basis van de kerngegevens regelt het bijvoorbeeld het gebruik van de machine bij optimale werkdruk. Met behulp van een extra module genaamd “WebView” is ook decentrale monitoring via intranet in de fabriek mogelijk, en met behulp van de relevante VPN-client is zelfs externe besturing via smartphone, andere mobiele apparaten of een pc mogelijk vanaf elke locatie ter wereld. Actuele bedrijfsgegevens, de overdracht van foutmeldingen, bedrijfsuren, alarmmeldingen, trillingsmonitoring, onderhoudsplanning en de weergave en evaluatie van procesgegevens over vooraf gedefinieerde tijdsperioden kunnen zo worden opgeroepen, ongeacht de locatie van de compressor.

Dit soort monitoring heeft enorme voordelen. Het biedt vooral de mogelijkheid om snel te reageren op afwijkingen, fout- of alarmmeldingen. Onderhoud kan effectiever worden gepland, trillingsmonitoring maakt een betere detectie mogelijk van regelmatige slijtage en het uitvoeren van echte conditiemonitoring. Compressorbesturing is gekoppeld aan alle huidige interfaces: Naast de standaard MODBUS RTU kunnen ook PROFIBUS DP, MODBUS Gateway tussen RTU en MODBUS TCT (ethernet) en PROFINET© worden gebruikt. Verder is er een optie om signalen zoals inkomende en uitgaande druk, oliedruk of temperaturen te extraheren en deze te leveren in de vorm van een 4-20 mA-signaal. Als decentrale besturing kan de AERtronic maximaal vijf AERZEN machines met dezelfde prioriteit en hetzelfde ontwerp aansluiten en synchroon besturen via de MODBUS RTU. Deze basisbelasting/omschakeling is al in elke AERtronic ingebouwd.

De AERtronic heeft ook een nieuwe dimensie van machinetransparantie bereikt, omdat de procesgegevens betreffende de werking van de compressor of blower samen met de bijbehorende datum worden geregistreerd en opgeslagen. Dit maakt vervolgens een gerichte analyse van de bedrijfsprocessen op een later tijdstip mogelijk. Op basis van de gegevens kunnen onderhouds- en servicetijden systematisch worden gepland en kunnen correctieve maatregelen gerichter worden ingevoerd. Dit verlengt de bedrijfstijd van de machine. 

Het resultaat is een efficiënter persluchtbeheer dat, afhankelijk van de vereisten, machines in- of uitschakelt die in een gekoppeld systeem werken. Dit voorkomt stilstand en minimaliseert de schakelcycli bij belasting of stilstand.

AERsmart

In tegenstelling tot AERtronic is de nieuwste ontwikkeling van AERZEN op het gebied van besturingen AERsmart, dat vanaf het begin ontworpen is als een globaal besturingssysteem. Het is speciaal ontwikkeld voor de rioolwatermarkt en is het pronkstuk van de innovatieve Performance³ wereld doordat het extra potentieel biedt betreffende energiebesparing.

Performance³ beschrijft de efficiënte werking van een groep van drie verschillende AERZEN blowertechnologieën: de Delta Blower, een draaizuigerblower, de Delta Hybrid, een draaizuigercompressor, en de AERZEN Turbo, een turboblower of turbocompressor. De afzonderlijke machines zijn geoptimaliseerd voor verschillende volumestroombereiken. Het eerste innovatieve idee van de ontwikkelaars was daarom om de verschillende machinetechnologieën te combineren voor een behoeftegericht en flexibel gebruik van de verschillende sterke punten van de machines met betrekking tot energiezuinigheid. De Turbo  wordt ook wel omschreven als turbomachine en levert de meest efficiënte prestaties in de buurt van het nominale punt. De Delta Hybrid en Delta Turbo zijn draaizuigermachines met een goed rendement, zelfs bij gedeeltelijke belasting. De Blower, Hybrid en Turbo kunnen naar wens individueel, per twee of per drie worden geïnstalleerd. Zo wordt voor elke belasting het energieverbruik geoptimaliseerd. De variabele toepassing van deze verschillende technologieën heeft energiebesparingen tot 30% mogelijk gemaakt in rioolwaterzuiveringsinstallaties. De AERsmart besturing verhoogt bovendien de efficiëntie van de Performance³ gecombineerde werking³ tot 15% door de toepassing van slechts deze innovatieve besturing.

De AERsmart fungeert dus als een geleider, waarmee telkens op de meest efficiënte machine of de meest efficiënte combinatie van machines wordt overgeschakeld. De gegevens over het prestatiebereik en de efficiëntie van de aggregaten worden opgeslagen in het AERsmart algoritme. Het ingebouwde machinesysteem wordt actief geregeld op basis van een intelligente evaluatie van deze details. Het is daarom mogelijk om maximaal twaalf machines, waaronder modellen van derden, te coördineren en aan te sturen. De benodigde volumestromen worden op intelligente wijze verdeeld over de afzonderlijke machines.

Bovendien is het mogelijk om, net als met AERtronic, procesgegevens op te slaan en te analyseren en te verzenden naar andere systemen. Terwijl de AERtronic alleen draaizuigermachines bestuurt, d.w.z. blowers en compressoren, bestuurt de AERsmart ook andere technologieën, zoals turboblowers.

Hoe gaat dit in zijn werk? De hoeveelheid zuurstof, perslucht en volumestroom benodigd door de beluchtingstanks worden aan de besturing doorgegeven in de vorm van nominale waardesignalen of via een busverbinding. Vervolgens selecteert de AERsmart de optimale machinecombinatie uit de groep. Op deze manier wordt de volumestroom altijd exact in overeenstemming met de belasting gegenereerd. De benodigde luchthoeveelheden worden optimaal verdeeld over de verschillende technologieën en hun efficiëntie. Hierdoor wordt de zuurstoftoevoer in de beluchtingstank efficiënter gegenereerd dan ooit tevoren. Zelfs bij frequente veranderingen in belasting levert dit een vrijwel perfect karakteristiek diagram op.

AERsmart i is leverbaar als wandmodel of als console. Het wordt niet ingebouwd in een machine, omdat het altijd een centrale besturing betreft en niet een individuele besturing. Een gebruiksvriendelijke interface en intuïtieve menubegeleiding zorgen voor een eenvoudige installatie. Op het 12-inch touchscreen met hoge resolutie worden de volledige procesgegevens en de gegevens van de afzonderlijke machines duidelijk weergegeven. De monitor kan bijvoorbeeld de totale hoeveelheid lucht en het drukverschil van de afgelopen dagen, gedetailleerde informatie over de afzonderlijke machines, het gebruik per week, de afzonderlijke hoeveelheid lucht of het drukdebiet van de afgelopen dagen weergeven. Op deze manier kunnen van elke compressor en van het volledige machinepark de prestaties en de levensduur worden gemonitord en geanalyseerd. AERsmart maakt dus, net als de AERtronic, de totale levenscyclus van de machine of de groep van machines op een ongekende manier inzichtelijk. De besturings communiceert via analoge signalen of bussystemen, zoals MODBUS, PROFIBUS of PROFINET. Het kan samen met de procesbesturing en andere systemen in een netwerk worden opgenomen. Net als bij AERtronic maakt de toepassing van AERZEN  WebView  diagnose op afstand mogelijk via een intranet of het internet. Bovendien kan er net als bij de AERtronic, ook bij de AERsmart gekozen worden uit een uitgebreid aanbod aan talen, zodat de besturing overal ter wereld gegarandeerd veilig gebruikt kan worden.

Met zowel de AERsmart als de AERtronic besturing heeft AERZEN een belangrijke stap gezet in de richting van Industry 4.0 en het “Internet of Things”. Beide besturingen bieden de mogelijkheid voor gedigitaliseerde, intelligente en grondstofbesparende productie en machine-naar-machine communicatie.