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Der Weg des Salzes. Das K+S Förderstrommanagement (FSM)

Moderne IT für eine traditionsreiche Branche. Wie der Salztransport untertage digital gesteuert wird

K+S Förderstrommanagement

Salz, das sogenannte „weiße Gold“ der Erde, ist einer der wichtigsten Rohstoffe und von elementarer Bedeutung für alles Leben auf diesem Planeten. Sein Untertageabbau geht auf eine Jahrhunderte alte Geschichte zurück, sein Weg an die Erdoberfläche ist noch heute erstaunlich. Was früher mühsame und lebensgefährliche Handarbeit war, ist heute ein Zusammenspiel modernster Technologien aus den Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik. Im Auftrag von K+S IT-Services GmbH hat Micromata für das KALI Werk Zielitz ein Förderstrommanagement programmiert, das den Abtransport des untertage gewonnenen Salzes unterstützt. Im Mittelpunkt: die Förderbänder, welche die aktiven Gruben wie ein Straßennetz durchziehen.

Verfahren

An so genannten Kippstellen wird das Salz von den Schaufelladern aufgeladen, von einem Brecher auf eine umgängliche Größe gebrochen und anschließend an die Kippstellenbänder (Zulieferbänder) übergeben. Diese transportieren das Salz Richtung Sammelförderbänder, welche es ihrerseits Richtung Lager (Bunker) weiterführen. Das KALI Werk Zielitz verfügt über ca. 50 Kippstellen und etwa 50 Kilometer Förderbänder in der Gesamtlänge.

Herausforderung

Da die Fahrlader diskontinuierlich arbeiten und die Kippstellenbänder unterschiedlich lang sind, ist der Salzfluss unregelmäßig und kann auf dem Sammelband Überschüttungen verursachen.

Lösung

Ein Ultraschallsensor an den Kippstellen misst die Salzaufschüttung in kg/sek und gibt diese Informationen an eine SPS-Steuerung weiter. Die FSM-Software von Micromata holt sich diese Daten über eine zwischengeschaltete OPC-Einheit und berechnet daraus mithilfe verschiedener Algorithmen und definierten Parametern, welche Kippstellen im Tempo gedrosselt oder ausgestellt werden müssen, um eine Überschüttung zu verhindern. Das Ergebnis liefert sie dann auf umgekehrtem Wege zurück an die SPS-Steuerung, die dann die erforderlichen Maßnahmen auslöst. In Form von Signalen und Messwerten wird die reale Welt also im Sekundentakt digital eingelesen, Simulationen durchgeführt und entsprechende Steuersignale erzeugt. Das Ganze geschieht vollautomatisch.

Ergebnis

Im Ergebnis bringt das intelligente Förderstrommanagement bei K+S einen reibungslosen Ablauf des Salztransportes untertage. Das Ineinandergreifen der verschiedenen Teiltransportstrecken wird harmonisiert und ein höherer Durchsatz an gefördertem Salz erzielt. Mit FSM ist die geschichtsträchtige Branche des Bergbaus IT-technisch an das digitale Zeitalter angebunden.

Ausblick

Das Förderstrommanagement ist im Jahr 2011 mit dem Ziel gestartet, die grundlegenden Aufgaben wie Modellbildung, Abbildung des Laufzeitverhaltens und Überschüttungsvermeidung zu realisieren. Heute werden die verwendeten Technologien und Frameworks überprüft und der Quellcode dort wo nötig modernisiert und angepasst.

 Außerdem werden neue fachliche Objekte wie etwa Rolllochabförderer eingebunden – eine Voraussetzung dafür, die Förderstromtechnologie auch in weiteren Werken einzuführen.

Verwendete Technologien:

  • Java 8
  • Tomcat 8 (Applications Container)
  • Hibernate (OR-Mapping)
  • Spring
  • LogBack
  • PostgreSQL
  • OPC-Kopplung

(jw)

Hendrik Spiewok

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