So gelingt die Digitalisierung von Wasser- und Abwasserpumpen

Die Anforderungen an Pumpanlagen wachsen kontinuierlich

Die Betreiber von wasserwirtschaftlichen Anlagen stehen immer größeren Herausforderungen gegenüber: Betriebssicherheit, Energieeffizienz und nicht zuletzt die Digitalisierung sind Themen, die von Herstellern und Betreibern kontinuierlich vorangetrieben werden müssen. Ein Beispiel: Durch die erfolgreichen Wassereinsparmaßnahmen der Bevölkerung ist in den vergangenen Jahren gleichzeitig die Feststoffbelastung im Abwasser kontinuierlich gestiegen. Pumpenhersteller mussten darauf reagieren und ihre Systeme nachbessern, um geeignete Schutz- und Gegenmaßnahmen anbieten zu können. Ein weiteres Beispiel ist die wachsende Gefahr durch Cyberangriffe auf relevante Infrastruktur. Auch hier müssen Pumpenanlagen ausreichend geschützt sein. Aber gleichzeitig sollen sich alle Komponenten möglichst miteinander vernetzten lassen und zentral steuerbar sein – eine schwierige Gratwanderung, die aber nötig ist, um Pumpensysteme einerseits sicher zu betreiben und andererseits die Chancen der Digitalisierung zu nutzen.

KSB macht es jetzt noch einfacher, Tauchmotorpumpen und -rührwerke miteinander zu vernetzen – mit AmaControl. Das Modul stellt die erfassten Messwerte und Betriebsdaten der Pumpe über eine integrierte Modbus-Schnittstelle zu Verfügung. So kann der Betreiber beispielsweise frühzeitig Informationen und Warnungen erhalten und rechtzeitig eingreifen, bevor es zu einem Ausfall kommt.

Zum Schutz vor Cyberangriffen verfügt der Pumpenschutz via Modbus-Schnittstelle allerdings über keine Rechte zur Parametrierung der Anlage. Diese werden aus Sicherheitsgründen direkt am Modul durchgeführt.

AmaControl nutzt die Motorleistung als wichtigen Zustandsindikator

Zu den wichtigsten Parametern einer Pumpe gehört die Leistungsaufnahme des Motors – sie sagt viel über den Arbeitspunkt und den Zustand der Pumpe aus. Eine große Neuerung bei AmaControl ist daher die Messung von Wirk-, Blind- und Scheinleistung sowie des Leistungsfaktors cos ?. Zusätzlich sind Zähler für die bezogene Wirk- und Blindenergie im integrierten Speicher des Schutzgeräts enthalten.E

in weiterer großer Vorteil: AmaControl ist auch dann in der Lage, die Motorleistung zu messen, wenn ein Frequenzumrichter installiert ist. Dafür wird ein Stromwandler genutzt, der eine möglichst hohe Messgenauigkeit von Amplitude und Phase über einen hohen Nutz- und Taktfrequenzbereich bietet. Der Phasenfehler liegt im Bereich von 20…100 Hz bei < 1 º, was zu einer besonders großen Genauigkeit der Wirkleistung führt.D

as Gerät kann – je nach Anstieg oder Abnahme der Leistung –Trockenlauf, geschlossene Schieber oder das Blockieren des Läufers im Motor aufgrund einer Verstopfung detektieren. Das Zusammenspiel aus weiteren Sensordaten, wie z. B. Motor- und Lagertemperatur sowie Vibrationen gibt Aufschluss über mögliche Störungen und bietet zusätzlichen Schutz.

Mit einer App alles im Griff

Auch beim Thema Digitalisierung geht AmaControl einen entscheidenden Schritt weiter: Mithilfe der KSB INTspector App kann der Anwender direkt auf die AmaControl-Daten zugreifen. Und mithilfe der genauen Betriebsdaten, Ereignislisten mit Zeitstempel, Fehlerzähler, Betriebszeiten, Schaltzyklen, aktuellen Messwerten und weiteren Daten lässt sich der Pumpenzustand genau analysieren. Und über die Live-Diagnose lassen sich alle gemessenen Werte über einen längeren Zeitraum aufzeichnen und direkt im Smartphone, Tablet oder Laptop speichern. Der Nutzer spart sich aufwendiges Messequipment und nutzt einfach sein Endgerät als Datenlogger. Darüber hinaus erhält der Nutzer über die direkten Einstellmöglichkeiten in der App die volle Kontrolle über seine Anlage.

AmaControl findet überall geeigneten Anschluss

In der Parametrierung können die Nutzer jeden Eingang im Modul individuell einstellen. Wird ein Eingang nicht genutzt, wird dieser auf „Deaktiviert“ gestellt. Ebenso ist die Parametrierung der Warn,- Soll- und Abschaltwerte, Auslöse- sowie Wiedereinschaltverzögerungen beziehungsweise eine verriegelte Abschaltung ohne automatisches Wiedereinschalten pro Eingang möglich. So lässt sich jeder Wert individuell für jeden Einsatz parametrieren. Der Nutzer kann auch ganze Parameter-Datensätze erstellen, speichern und über die App wieder laden, vorbereitete Parametersätze sind bei KSB verfügbar – das spart Zeit bei wiederkehrenden Anwendungen.

Je nach Ausführung verfügt AmaControl neben den Eingängen für Spannung und Strom über weitere Eingänge für Temperatur, Leckage, Schwimmerschalter als Schaltkontakt und Analogeingang z. B. für Vibrationssensoren. Die Phasenüberwachung beinhaltet Phasenfolge, -ausfall und -asymmetrie sowie Über- und Unterspannung. Auch der Einsatz in Einphasennetzen ist möglich.

Für die nötige Betriebssicherheit sorgt je ein Relais für Alarm und Warnung. Zudem lassen sich auf cos ? Betriebsstunden, Schalthäufigkeit, Kurzschluss und Sensoren-Unterbrechung überwachen. Das Gerät ermittelt und zeigt aufgenommene Schein-, Wirk- sowie Blindleistung an und zählt Wirk- und Blindenergie.

Kleines Modul, große Betriebssicherheit

Mit seiner Vielzahl an Eingängen, Funktionen und Möglichkeiten passt das sehr kompakt gestaltete AmaControl-Modul perfekt in das Schutzkonzept moderner Pumpanlagen – und unterstützt die Betreiber darin, den wachsenden Anforderungen an Betriebssicherheit, Effizienz und Digitalisierung zu entsprechen.