Referentie 24 juni 2021
Aansturing van kleppen vanaf de brug

De krappe ruimten op schepen vormen een grote uitdaging voor ontwikkelaars van scheepsuitrusting. Compacte en veelzijdige automatiseringsoplossingen winnen daarom toenemend aan populariteit. Dit geldt ook voor MacGregor Hatlapa GmbH & Co. KG ("MacGregor Hatlapa") in Uetersen. De dekmachinespecialist gebruikt voor het aansturen van de proportionele kleppen in zijn hydraulische lieren een exclusief door WAGO ontwikkelde I/O-module.

Hydraulische lieren op schepen moeten in erg krappe ruimten deels immense trekkrachten ontwikkelen die op hun beurt snel en nauwkeurig moeten worden geregeld. Deze taak is weggelegd voor de proportionele kleppen die een traploos elektrisch stuursignaal omzetten in een proportioneel hydraulisch uitgangssignaal. Om stuurwaarden zoals trekkracht of snelheid comfortabel en nauwkeurig ook vanop afstand te kunnen bewaken en regelen, zijn er evenwel intelligente elektronica en vrij programmeerbare besturingen nodig. Op zoek naar een nieuwe oplossing voor het aansturen van de proportionele kleppen in zijn hydraulische lieren nam "MacGregor Hatlapa" contact op met WAGO.

Dekhandling en kranen – zo helpt WAGO u:

Met de WAGO-I/O-module 750-632 kunt u omwille van het kleine aantal onderdelen op kosten besparen.
De module is compact en krachtig.
En biedt voor de aansturing van proportionele kleppen de troeven van PLC-functionaliteit en proportionele klepelektronica in één apparaat.

Van zelfbouw tot nieuwe ontwikkeling

De naam Hatlapa staat voor hoogwaardige dekmachines van de firma MacGregor, een dochteronderneming van Cargotec, de Finse specialist voor vrachtbehandelingsoplossingen. Onder de traditionele merknaam Hatlapa worden in Uetersen nabij Hamburg al bijna honderd jaar compressoren, stuurinrichtingen en lieren ontwikkeld en gefabriceerd. Tot de portfolio behoren meer- en ankerlieren voor de commerciële scheepvaart, speciale lieren voor onderzoeksdoeleinden en grotere offshorelieren. Het vermogensspectrum gaat van enkele kW tot maximaal 1 MW bij elektrische lieren die bijvoorbeeld voor de ankerbehandling op booreilanden worden gebruikt.

Tot einde 2013 werd in de hydraulische Hatlapa-lieren een zelf ontwikkelde aansturing voor proportionele kleppen ingebouwd. Deze bestond uit een open printplaat met hoge-resolutiepotentiometers, een analoge kaart evenals – naargelang de situatie – een aanvullende digitale kaart. Met deze klepaansturing konden de gebruikers de magneetstroom inschakelen en deze tussen een minimale en maximale waarde regelen. Voor Henrik Schädel, elektrotechnicus bij MacGregor Hatlapa in Uetersen, was dit geen bevredigende oplossing op lange termijn: "Tot nu waren er drie personen met radioapparatuur nodig om de lier te bedienen: een persoon draaide boven op de brug aan de potentiometers, een andere hield de omkaste machine in het oog, en een derde persoon voerde op de schakelkast in de machineruimte de instelling van de regelkaarten door. Bij ons momenteel grootste project bevonden er zich niet minder dan 101 treden tussen de machinecontrolekamer en de brug. In dergelijke situaties wordt het parametreren van de lier een werk van lange adem."

MacGregor Hatlapa en WAGO hebben een jarenlange zakelijke relatie, die naast verbindingstechnologie ook in toenemende mate automatiseringstechnologie omvat. Hoogtepunt van de samenwerking is de op aanvraag exclusief ontwikkelde module voor aansturing van de proportioniele kleppen voor het WAGO-I/O-SYSTEM 750.

Proportionele kleppen eenvoudig en nauwkeurig aansturen

De module voor proportionele kleppen van WAGO wordt intussen in alle hydraulische lieren van Hatlapa toegepast. Dit geldt ook voor de grote, tot 500 ton zware sleeplieren, waarbij naargelang van de grootte tot 20 proportionele kleppen kunnen worden ingebouwd – bijvoorbeeld voor het aansturen van het hijs- en vierproces, de drukbegrenzing, het gecontroleerd remmen alsook van de spoelinrichting. De communicatie is in principe gebaseerd op MODBUS. De eveneens in de lieren geïntegreerde symmetrische aan- en uitschakelaars, ook wel bang-bang-sturingen, zijn verbonden via de twee digitale 2A-uitgangen van de module met proportionele kleppen.

Onderdelen beperken – kosten besparen

Met een inbouwbreedte van slechts 12 mm is de module voor proportionele kleppen (750-632) een compacte en krachtige oplossing voor MacGregor, om de hydraulische kleppen van de lieren eenvoudig in het fijnmodulaire, veldbusonafhankelijke WAGO-I/O-SYSTEM 750 te integreren. Twee éénspoelse kleppen of een tweespoelse klep kunnen op deze manier unidirectioneel of bidirectioneel worden aangestuurd. De uitgangsstroom bedraagt in het éénkanaalbedrijf 2 A en in het tweekanaalbedrijf 1,6 A per kanaal of spoel. In combinatie met een geringe afwijking tussen de gewenste en werkelijke waarde laten zich afhankelijk van het project zowel kleine als grotere kleppen betrouwbaar en met hoge herhaalbaarheid aansturen. Gebruikers kunnen karakteristieken toepassingsspecifiek parametreren. Bovendien beschikt de module met proportionele kleppen over twee stroomgeregelde PWM-uitgangen (24 V) met instelbare dithering. De ingebruikname en alle aanpassingen van de klepparameters kunnen door de lieroperatoren comfortabel via de software WAGO-I/O-CHECK of rechtstreeks via de besturing worden uitgevoerd. De module voor proportionele kleppen is door de GL voor toepassing in de scheepsbouw goedgekeurd en beschikt bovendien over de certificeringen UL 508 en IEC ex.

"De aansturing van de proportionele kleppen kan nu veel sneller worden geïnstalleerd, omdat wij met nog slechts twee kabels naar de besturing moeten gaan. Ook het instellen van de magneetstroom van de lier is veel eenvoudiger. Dat kan ik nu allemaal alleen doen vanop de brug. Dankzij het geringere aantal onderdelen konden wij in vergelijking met onze zelfbouwoplossing bovendien kosten besparen", aldus Schädel.

Plaatsbesparend dankzij vermogensintegratie

De voornaamste troef van de nieuwe WAGO-I/O-module voor MacGregor is de integratie van PLC-functionaliteit en proportionele klepelektronica in één apparaat. In vergelijking met de huidige oplossing bespaart ze omwille van de compacte constructie plaats in de hydraulische lieren, bovendien neemt de behoefte aan onderdelen af, onder andere omdat de 0…20mA-interface verdwijnt. De geringere omvang van de bedrading vereenvoudigt de installatie en de rechtstreekse toegang via het controlesysteem zorgt voor een vlotte parametrering. Door in de logica van de besturing het technologie- en toepassingsniveau van elkaar te scheiden, is dit besturingsconcept geschikt voor verschillende liertypes. Dit betekent ook dat de machines zonder al te veel parametreren kunnen worden vervangen. Een WAGO-pc voor de industrie staat in voor de visualisering van de gebruikersinterface. Op een touchscreen kunnen gebruikers op de brug de status van het systeem raadplegen en desbetreffende wijzigingen doorvoeren.

Bovendien wint MacGregor aan flexibiliteit: waar de lierfabrikant uit Uetersen vroeger zelfs bij een tweekanaals regelaar nog een magneetstroomregelaar per enkelvoudige spoel nodig had, kan het nu beide kanalen parallel gebruiken en zo met een module twee enkelvoudige spoelen of een dubbele spoel bedienen.

Welke hindernissen er bij de ontwikkelingen van de nieuwe module voor proportionele kleppen overwonnen moesten worden, vertelt Helmut Börjes, verantwoordelijke productmanager bij Wago: "Wij moesten zowel het hogere dissipatievermogen als de gewenste functionele veelzijdigheid in de compacte constructie onderbrengen. Dat is ons gelukt. Als resultaat kunnen met een enkele module verschillende klepsoorten probleemloos worden aangesproken – en wel met inachtneming van de voor de scheepsbouw belangrijke EMC-aspecten. Dat komt MacGregor ten goede, maar ook alle andere klanten."

Auteur: Ragnar Dubor

Foto's: MacGregor Hatlapa

Productoverzicht

Artikelnummer: 750-632

Proportionele ventielmodule

Artikelnummer: 750-632/000-100

Proportionele ventielmodule

Artikelnummer: 750-600

Eindmodule

Artikelnummer: 750-530

8-kanaals digitale uitgang ; DC 24 V ; 0,5 A

Artikelnummer: 750-430

8-kanaals digitale ingang ; DC 24 V ; 3 ms

Artikelnummer: 750-468

4-kanaals analoge ingang ; DC 0 … 10 V ; Single ended

Artikelnummer: 750-602

Potentiaalvoeding ; DC 24 V

Artikelnummer: 750-550

2-kanaals analoge uitgang ; DC 0 … 10 V

Referentie

Nieuw besturingssysteem voor laaddeuren en gangways

De open en modulaire structuur maakt de gemeenschappelijk ontwikkelde oplossing van TTS Marine en WAGO toekomstbestendig dankzij de eenvoudige uitbreidingsmogelijkheden.

Referentie

Bedradingskosten en -fouten tot een minimum beperken

Voor de grootste drijvende kraan van Zuid-Korea was alleen het allerbeste op het vlak van betrouwbaarheid goed genoeg, zoals het rijgklemmensysteem TOPJOB^® S van WAGO.

Meer weten

Meer uit het bereik scheepvaart

Of het nu gaat om Maritim 4.0, aandrijvingsregeling of tankballast en cargomanagement - WAGO biedt oplossingen voor elke maritieme uitdaging.

Aandrijvingsbesturing

Klaar voor de volgende

Intelligente automatiseringsoplossingen zijn ook de toekomst van de scheepvaart. Dankzij oplossingen van WAGO kunt u veilig werken.

Alarmering & Monitoring

Betrouwbare signaalverwerking

Gegevens verzamelen, verwerken, visualiseren en, indien nodig, alarmeren: alarm- en monitoring-systemen met WAGO-technologie doen wat ze beloven.

Automatisering van cabines

Comfort met veiligheid

Betaalbare en betrouwbare connectiviteitsoplossingen van WAGO vormen de elektronische basis voor het gemak aan boord.

Tankballast- & cargo

Perfect in balans

Een stabiele positie in elke zeegang is van vitaal belang voor vrachtschepen. Betrouwbare ballastsystemen zijn hierbij van cruciaal belang - met oplossingen van WAGO.

Referentie 24 juni 2021 Aansturing van kleppen vanaf de brug