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Die Prozessleittechnik …

… übernimmt und erfüllt die Grundaufgabe, Prozesse in der Papier- und Kartonerzeugung zu überwachen und zu steuern. Dabei werden die Einhaltung von bestimmten Abläufen und schwerpunktmäßig von Sollzuständen im Prozess sowie im Produkt Papier beziehungsweise Karton geprüft und abgeglichen. Treten entscheidende Abweichungen auf, wird über das Prozessleitsystem eingegriffen und eine Regelung startet, ein Alarm wird ausgelöst oder eine Sicherheitsfunktion aktiviert.

Dipl.-Ing. Holger BurkertBildungsakademie Papier (BIP)

Der Papiertechnologe will eine optimale Papierqualität produzieren und dafür sind konstante sowie stabile Prozessabläufe eine Grundvoraussetzung. Wir haben in den vorangegangenen Artikeln erfahren, dass der Prozess der
Papier- beziehungsweise Kartonerzeugung sehr komplex und umfangreich ist. Das beginnt in der Stoffaufbereitung, wo der Faserstoff mit viel Wasser und Hilfsstoffen zu einer Suspension gemischt wird. Weiter geht es dann auf die Maschine, um fortlaufend eine gleichmäßige und vor allem verkaufsfähige Papierqualität zu erzeugen.

Papierfachkraft erhält ständig
Informationen aus dem Prozess

Also muss es im Prozess Einrichtungen geben, die dem Papierfachmann fortlaufend Informationen liefern, so dass er weiß, die Produktion läuft relativ konstant und noch dazu im grünen Bereich. In der Stoffaufbereitung sind die Füllstände im Stofflöser sowie in den vielen Bütten sehr wichtig, um zu wissen wieviel Stoff aufbereitet wird und gelöst sowie gereinigt für die Maschine zur Verfügung steht. Außerdem sollten die Aggregate nicht überlaufen. Natürlich muss auch die Mischung stimmen und so wird ständig die Stoffdichte kontrolliert. Somit lassen sich die Stoffmenge und -qualität fortlaufend berechnen und bestimmen. Die Stoffdichte gibt auch zusätzlich die einfache, aber wichtige Information, ob der Stoff noch pumpfähig ist. Das Medium muss auf dem Weg zur Maschine diverse
Sortier- und Reinigungseinrichtungen durchströmen und das Ergebnis hängt in vielen Fällen von der Einlaufmenge und dem Einlaufdruck ab. Also agieren viele Fühler sowie Sensoren an entsprechenden Stellen im Prozess, um diese Daten aufzunehmen. Insgesamt werden Parameter um Parameter erfasst und gemessen. Im „Hintergrund“ verarbeiten komplexe Softwareprogramme diese vielen Daten und gewährleisten so eine Minimierung der Fehler im Prozess sowie gleichzeitig eine Stabilisierung der Betriebssicherheit.

Die Ergebnisse sind dann sichtbar auf den vielen Monitoren in den Schaltwarten der Stoffaufbereitung und an der Papiermaschine. Hier werden die vielen Prozessdaten angezeigt und sind jeder Zeit bereichs- oder maschinenbezogen abrufbar. So ist man ständig auf dem „Laufenden“ und weiß was im Prozess wo passiert.

Der Höhepunkt der Prozessleittechnik kommt am Ende einer Papier- beziehungsweise Kartonmaschine. Hier erfährt der Papierfachmann direkt Aktuelles zu der Qualität des Papiers in der Maschine, denn es werden kontinuierlich die ersten Parameter der fertigen Bahn erfasst. Ein Messkopf fährt mit
einer konstanten Geschwindigkeit über die gesamte Arbeitsbreite und seine Sensoren liefern für das Prozessleitsystem wichtige Daten. An erster Stelle stehen die grundlegenden Werte für die flächenbezogene Masse, Feuchte, Temperatur und Dicke. Je nach Papierqualität können auch Werte zu den optischen Eigenschaften wie zum Beispiel Weiße und Opazität im Prozess gemessen werden.

Auch Angaben zur Optimierung

Diese Daten über die Papier- beziehungsweise Kartonqualität werden direkt über das Prozessleitsystem verarbeitet und die verschiedenen Regeleinrichtungen der Maschine greifen, wenn notwendig, ein. Zum Beispiel wird bei Unregelmäßigkeiten in der flächenbezogenen Masse der Mengenzufluss über den Stoffauflauf automatisch geregelt. Die Prozessleittechnik in der Papierindustrie umfasst nicht nur die Anlagentechnik zur reinen Prozessbedienung, sondern auch Anlagen zur Optimierung, Fehleranalyse, Qualitätsverbesserung und sogar Instandhaltung. Hier werden Abläufe zur Fahrweise, Bedienung, Umwelt, Wirtschaftlichkeit, Sicherheit dokumentiert und umgesetzt. Jeder Sortenwechsel, jede spezifische Fahrweise der Anlage muss eindeutig definiert sein.

Die Komplexität der digitalen Überwachung entlang der Wertschöpfungskette von der Rohstoffanlieferung bis zum fertigen Papierprodukt ist ein seit Jahrzehnten bewährter Weg in der Papierindustrie. Er wird in den nächsten Jahren auch durch Industrie 4.0 weiter ausgebaut werden und bestimmt noch mehr vor- und nachgelagerte Stufen umfassen. Hierzu braucht es in steigendem Maß sehr gut qualifizierte Mitarbeiter. So ist und bleibt bei all der Technik eins nach wie vor wichtig, der Mitarbeiter und vor allem die Kommunikation miteinander. Denn die Mitarbeiter im Prozess beziehungsweise an den Anlagen / Maschinen bilden mit ihrem technischen sowie technologischen Wissen und insbesondere ihrer Erfahrung auch ein Netzwerk, welches für die optimale Papiererzeugung genauso von Bedeutung ist wie ein optimal funktionierendes Prozessleitsystem.


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