Nog lang veel wildwaterplezier verzekerd, dankzij frequentieregelaar van Siemens

20-01-2021

Al vier decennia lang bezorgt Fort Fun Abenteuerland in het Duitse Sauerland bezoekers van alle leeftijden bijzondere sensaties, met tal van shows en attracties. Zo suizen ieder uur zowat 800 naar avontuur hunkerende passagiers in een boomstamkano stroomafwaarts op de 650 meter lange wildwaterbaan Wild River in het park.

In 2019 was de pomp- en installatiebesturing van de populaire attractie echter aan vernieuwing toe, vooral om de beschikbaarheid ervan te vergroten, de bedrijfskosten te verlagen en meer oog te hebben voor het milieu, onder meer door het energieverbruik te optimaliseren.

“De achterliggende techniek van onze attracties moet betrouwbaar en productief zijn, zodat we kunnen garanderen dat onze bezoekers van alle aangeboden avonturen kunnen genieten”, benadrukt Andreas Sievering, de parkmanager van Fort Fun. Hij hecht dan ook veel belang aan duurzame oplossingen, waarmee de bestaande installaties geleidelijk aan gemoderniseerd kunnen worden.

Op zoek naar de juiste technologische retrofit-oplossing, klopte Fort Fun bij Elektrikon GmbH aan. Dat bedrijf uit Sauerland is gespecialiseerd in het ontwerpen en bouwen van schakelkasten en besturingen voor machines en installaties, naast automatisering in het algemeen.

De elektrotechnische systemen voor de oplossing moesten bovenal robuust en vlot te integreren zijn én ter plaatse snel in bedrijf te nemen, aldus Dirk Schmidt, de zaakvoerder van Elektrikon. “Dus kozen wij ervoor om gebruik te maken van de frequentieregeltechniek van Siemens.”

Sinds een grondige retrofit begin 2019 worden de watermassa’s van Wild Ride bedwongen dankzij een zeer geavanceerde aandrijftechnische kern: meerdere SINAMICS G120X-frequentieregelaars, gecombineerd met SIMATIC S7-1500-besturing. De omvormer bleek de perfecte kandidaat voor de job, omdat hij aan alle vereisten van pomp- en ventilatoraandrijvingen én het attractiepark voldeed.

Om te beginnen, was het model van frequentieregelaar eenvoudig in gebruik: van de constructie over de aankoop tot de inbedrijfstelling. In tegenstelling tot bestaande, modulair opgebouwde frequentieregelaars is dit nieuwere apparaat compact en inbouwklaar. Dat maakte de bestelprocedure en de plaatsing al heel wat eenvoudiger. Maar toch is dat nog maar het begin.

Ook de verdere installatie liep van een leien dakje. Ten eerste doordat de SINAMICS G120X een moderne, grafische IOP-2-bedieningseenheid (Intelligent Operator Panel) biedt. Die vergemakkelijkt niet alleen de lokale bediening, monitoring, diagnose en onderhoudsmaatregelen, maar ook de inbedrijfstelling. “Deze neemt minder tijd in beslag, omdat we sneller de optimale instellingen kunnen kopiëren”, licht Dirk Schmidt toe.

De inbedrijfstelling werd echter nog een stuk eenvoudiger dankzij de Smart Access Module (SAM). Nadat een medewerker van Elektrikon de SAM op de G120X’s had geïnstalleerd, schakelde hij de frequentieregelaars in, waarna hij de omvormers met een mobiel apparaat via het wifinetwerk kon detecteren. Na de ingave van een persoonlijk paswoord opende in de webbrowser automatisch de webpagina voor de verdere inbedrijfstelling.

Om een frequentieregelaar correct te kunnen instellen, moet je de juiste motorgegevens invoeren. Bij een wildwaterbaan zijn die moeilijk fysiek te achterhalen, omdat de dompelpompen (en dus ook de motoren) zich vaak diep onder de waterspiegel bevinden. De medewerker van Elektrikon zou dus al het water uit de wildwaterbaan moeten laten wegstromen, om het typeplaatje van de motor te kunnen lezen. Een procedure die meerdere dagen in beslag zou nemen. Tijd die er niet was.

Gelukkig maakte de SAM dit heel wat eenvoudiger. In de intuïtieve gebruikersinterface daarvan voerde de medewerker eerst de motorgegevens uit de oude schakelschema’s in. Daarna identificeerde de SINAMICS G120X automatisch de motor, waarna die autonoom de optimale regelingsinstellingen koos. Vervolgens werden die instellingen met behulp van de SAM overgebracht naar de overige aandrijvingen. Zo hoefde de installateur enkel iedere aandrijving een eigen IP-adres toe te kennen, om de communicatieverbinding met de besturing via PROFINET te kunnen realiseren.

“De exploitant van het park was bijzonder blij met deze snelle en eenvoudige inbedrijfstelling, die we op één dag volledig konden uitvoeren”, vertelt Dirk Schmidt, zaakvoerder bij Elektrikon. De elektrotechniek moest inderdaad snel en probleemloos geïmplementeerd worden, want “de datum voor de opening van een attractiepark verplaats je niet zomaar even”, merkt parkmanager Andreas Sievering op.

Welke concrete voordelen bood de nieuwe besturing van de Wild Ride nu?

Ten eerste kon Fort Fun Abenteuerland dankzij de SINAMICS G120X de energieconsumptie van zijn attractie verder optimaliseren. “Daar zijn we bijzonder goed in geslaagd”, gaat de parkmanager verder. “We hebben de oude sturing vervangen door een volgens behoefte geregelde debietsturing.” Het resultaat: de maximaal mogelijke energiebesparing van ongeveer 30%.

Daarvoor worden de vijf dompelpompen van Wild Ride niet langer via een sterdriehoekschakeling bediend, die rechtstreeks op het stroomnet is aangesloten. Het benodigde waterdebiet wordt vandaag op basis van het toerental aangepast, via vier SINAMICS G120X-frequentieregelaars van 55 kW en één van 18,5 kW.

Met die oplossing kon Elektrikon het attractiepark ook een grotere werkzekerheid bieden. “Dat niet alleen door de hoge beschikbaarheid vanwege de robuustheid van de apparaten, maar ook door  de performatie van de SINAMICS G120X”, licht zaakvoerder Dirk Schmidt toe. Als een van de pompen compleet zou uitvallen, passen de aandrijvingen het ontbrekende waterdebiet bij, zodat de wildwaterbaan zoals voorheen blijft werken.

De Siemenstechnologie bespaart de technische dienst van Fort Fun Abenteuerland ook een stevige uitdaging. Wanneer de medewerkers daarvan vroeger een dompelpomp moesten uitschakelen, voor inspectie of onderhoud, was het voor hen bijzonder moeilijk om het waterdebiet voor alle segmenten van de wildwaterbaan optimaal in te stellen. Ze moesten daarvoor immers manueel schuivers in technische kokers bedienen, die over het hele parkterrein verspreid liggen.

“Vandaag is dat geen probleem meer, want nu kunnen we het vermogensniveau van iedere individuele pomp met één druk op de knop regelen, via de SIMATIC S7-1500-installatiebesturing van Siemens”, vertelt parkmanager Andreas Sievering.

De volledige elektrotechniek, inclusief nieuwe schakelkasten, is ten slotte in een eigen behuizing ondergebracht. Dirk Schmidt van Elektrikon: “Gelukkig is de ingezette techniek van Siemens zeer robuust, zodat de spectaculaire waterattractie ook bij veel zonne-instraling onderbrekingsvrij werkt.”

Fort Fun Abenteuerpark zet trouwens ook elders in de Wild River frequentieregelaars van Siemens in. De boomstamkano’s worden uit het water getild via meerdere via kettingen bediende hijstrajecten. Voor de besturing daarvan bleken dan weer de SINAMICS G120C-frequentieregelaars optimaal, omdat ze zeer compact zijn en zelfs een geïntegreerde veiligheidsfunctie bieden.

De sensorloze vectorregeling ervan maakt hoge koppels bij lage snelheidsstreefwaarden mogelijk, zonder dat je daartoe over hele trajecten een sensorkabel moet aanleggen. En ook die apparaten vallen via de Smart Access Module in te stellen en zijn via PROFINET op de centrale installatiebesturing aan te sluiten.

Die gecentraliseerde aansturing brengt ons meteen tot het laatste voordeel. “Met de retrofitmaatregel voor Wild River wilden we ook de efficiëntie op alle vlakken verhogen, en ook dat is uitstekend gelukt”, aldus de parkmanager Andreas Sievering. De wildwaterbaan, die in alle seizoenen actief is, met uitgebreide mogelijkheden qua besturing en werking, draait nu immers op een eenvormig besturingsplatform en één gemeenschappelijk PROFINET communicatienetwerk.

Zaakvoerder Schmidt van Elektrikon is duidelijk trots op het verloop en resultaat van de vernieuwing: “Net als bij vele andere retrofitprojecten vertegenwoordigt onze geïnstalleerde oplossing niet alleen de huidige stand van de techniek, ook is de bedrijfstechniek zeer transparant qua opbouw en bediening.”

“Door de investering in een totaal nieuwe schakelinstallatie voor onze Wild River kunnen we onze bezoekers mooie ervaringen blijven aanbieden, zoals zij die wensen. Iedere dag opnieuw, en steeds met een optimale snelheidsbeleving”, besluit parkmanager Andreas Sievering.

Bovenstaande referentie illustreert perfect de mogelijkheden van de nieuwe Sinamics G120X : polyvalent, efficiënt, robuust en ‘easy to drive’ (eenvoudig). Met zijn uitgebreide arsenaal aan communicatiemogelijkheden en voorgeprogrammeerde functies/macro’s is de omvormer ook gemakkelijk in elk netwerk te integreren.

Met de Sinamics Connect 300 is de drive eenvoudig te connecteren met de cloud, waar die data met de juiste tools gevisualiseerd en verwerkt kunnen worden. Daardoor kan een goede transparantie van de ‘installed base’ verkregen worden, wat een efficiënt gebruik en predictitief onderhoud mogelijk maakt.

De Sinamics G120X maakt integraal deel uit van Water 4.0, waar Siemens via digitalisatie oplossingen willen aanreiken over het ganse traject van de watervoorziening. Klik hier om over dit thema verder te lezen.

Meer weten? Ontdek nog veel meer over de SINAMICS G120X, SINAMICS G120C en SIMATIC S7-1500 of contacteer Eric Van Der Jeught (eric.van_der_jeught@siemens.com).