Autoclave Control
Maßgeschneiderte SPS-Steuerung und HMI-Visualisierung für vakuum- und temperaturgesteuerte industrielle Prozesse.
- Siemens SPS
- EPlan
- TIA Portal
- WinCC United
- OPC UA
Projektbeschreibung
Für einen industriellen Autoklaven wurde eine vollständige Steuerungs- und Visualisierungslösung entwickelt, um komplexe thermische und druckbasierte Prozesse automatisiert durchzuführen. Ziel war eine sichere, reproduzierbare und über lange Zeiträume stabile Prozessführung im industriellen Dauerbetrieb.
Die Ausgangssituation
Unser Kunde plante den Aufbau und die Erweiterung einer Autoklavenanlage zur Durchführung komplexer thermischer und druckbasierter Prozesse.
Die Herausforderung
Die Anforderungen waren dabei besonders anspruchsvoll:
- Steuerung eines einzelnen Großautoklaven mit 1,8 m Durchmesser und 8 m Höhe
- Präzise Regelung von Temperatur, Druck und Vakuum über längere Prozesszyklen (teilweise mehrere Tage)
- Integration zahlreicher Komponenten wie Heiz- und Kühlsysteme, Vakuumpumpen sowie komplexe Ventiltechnik
Zusätzlich musste eine sichere, zuverlässige und gleichzeitig flexible Steuerung entstehen, die unterschiedliche Prozessrezepte abbilden kann.
Die Lösung
Individuelle Steuerungs- und Automatisierungslösung
Wir haben für dieses Projekt die komplette elektrische und softwareseitige Steuerung entwickelt und umgesetzt – von der Planung bis zur Inbetriebnahme.
Der Leistungsumfang umfasste:
- Entwicklung detaillierter Schaltpläne
- Konstruktion und Fertigung der Schaltschränke
- Vollständige Verkabelung und Integration beim Kunden vor Ort
- Entwicklung der SPS-Software inklusive Prozesslogik und Visualisierung
- Kontinuierliche Beratung während des gesamten Projekts
Die Steuerung basiert auf einem zentralen SPS-Konzept, das sowohl einzelne Autoklaven als auch mehrere Einheiten parallel verwalten kann.
Ergebnis
Mit der entwickelten Steuerungslösung wurde eine hochkomplexe Autoklavenanlage erfolgreich automatisiert und digitalisiert.
Das Ergebnis ist ein leistungsfähiges, skalierbares System, das sowohl höchste Anforderungen an Prozessgenauigkeit als auch an Sicherheit und Bedienbarkeit erfüllt – und damit die Grundlage für effiziente und reproduzierbare Produktionsprozesse schafft.
System design and key capabilities
Komplexe Prozesssteuerung in der Praxis
Die Herausforderung lag insbesondere in der präzisen Steuerung der verschiedenen Prozessphasen, die je nach Anwendung variieren können.
- Typische Prozessschritte sind unter anderem:
- Evakuieren (Vakuumaufbau)
- Aufheizen und Temperieren
- Haltephasen bei definierten Temperaturen
- Druckaufbau und -regelung
- Abkühlprozesse
Diese Abläufe werden vollständig über ein Rezeptsystem gesteuert. Parameter wie Temperaturkurven, Druckverläufe und Zeitintervalle können flexibel definiert und automatisiert abgefahren werden.
Die im System hinterlegten Prozesslogiken sorgen dafür, dass jeder Schritt erst dann fortgesetzt wird, wenn definierte Bedingungen („Q-Gates“) erfüllt sind – etwa das Erreichen bestimmter Temperatur- oder Druckwerte.
Mehrwert für den Kunden
Durch die neue Steuerungslösung ergeben sich entscheidende Vorteile:
- Vollautomatisierte Prozessabläufe mit hoher Wiederholgenauigkeit
- Maximale Prozesssicherheit durch umfangreiche Überwachungsmechanismen
- Flexible Rezeptsteuerung für unterschiedliche Anwendungen
- Skalierbarkeit auf mehrere Autoklaven
- Zukunftssichere Systemarchitektur mit offenen Schnittstellen
- Effizientere Inbetriebnahme und Wartung durch strukturierte Elektroplanung
Intelligente Systemarchitektur
Die Lösung wurde als skalierbares Gesamtsystem konzipiert:
- Zentrale SPS zur Steuerung aller Prozesse
- Dezentrale Einheiten pro Kessel für Sensorik und Aktorik
- Integration von Temperaturregelgeräten, Pumpen und Ventilen über industrielle Schnittstellen
- Kommunikation über standardisierte Protokolle (z. B. Profinet, OPC UA)
Dadurch ist sowohl der Betrieb eines einzelnen Autoklaven als auch die Erweiterung auf mehrere Anlagen problemlos möglich.
Benutzerfreundliche Bedienung & maximale Sicherheit
Die Bedienung erfolgt über ein modernes HMI, das alle relevanten Prozessdaten in Echtzeit visualisiert:
- Temperaturen und Druckverläufe
- Aktive Prozessphasen
- Status von Ventilen, Pumpen und Sensoren
- Alarm- und Fehlermeldungen
Zusätzlich wurde ein rollenbasiertes Benutzerkonzept implementiert, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Personen kritische Änderungen vornehmen können.
Besonderer Fokus lag auf den Sicherheitsmechanismen:
- Not-Aus-Systeme mit sofortigem Stopp aller Prozesse
- Überwachung von Druck- und Temperaturgrenzen
- Verriegelungssysteme für den Kesseldeckel
- Fail-Safe-Zustände bei Fehlern
Bewährte Projekte aus der Praxis
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- Zentrale Verwaltung von Versandetiketten
- Integration mit den wichtigsten Versanddienstleistern
- Automatisierte Versandabläufe und Synchronisierung
- Skalierbare Cloud-Infrastruktur mit offener API-Integration
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- Zentrale Verwaltung großer Produktbestände
- Automatische Synchronisierung von Lagerbestand und Preisen
- Optimierte Workflows für professionelle eBay-Händler
- Skalierbare Infrastruktur mit nahtloser API-Integration
Maßgeschneiderte digitale Anzeige- und Steuerungslösung als Ersatz für papierbasierte Produktionspläne. Vollständig in SPS-Systeme und maßgeschneiderte Hardwarekomponenten integriert.
- Zentrale Synchronisation über alle Maschinen hinweg
- Verkürzte Rüstzeiten
- Verbesserte Prozesstransparenz
- Modulare und skalierbare Infrastruktur
Haben Sie ein Projekt im Kopf?
Vom Konzept bis zur Inbetriebnahme liefern wir strukturiertes Engineering, technische Expertise und zuverlässige Systemumsetzung. Unsere Lösungen sind auf langfristige Stabilität, Skalierbarkeit und operative Performance ausgelegt.