2015 und 2016 Ozon in Wasserflaschen messen und regeln

In einem Stadtteil von Bangkok steht die Brauerei „Pathumthani Brewery Co. Ltd.“. Vor mehr als 10 Jahren wurde die Brauerei von einem deutschen Unternehmen erbaut. Der Bauleiter von damals ist heute in Bangkok verheiratet und berät das königliche Unternehmen noch heute. Neben dem Bier wird auch Geld mit Wasser-Flaschen verdient. Kurz vor der Abfüllung wird das Wasser mit Spuren von Ozon versetzt.

Beschreibung

Das Brunnenwasser wird gefördert und über geschlossene Sandfilter aufbereitet. Mit diesem Wasser wird die Flaschen-Abfüll-Anlage versorgt. In ca. 20 Meter Entfernung befindet sich ein Ozon-Generator der Firma I-Born. Der Generator selbst ist eine Eigenentwicklung von I-Born. Das Ozon wird im Generator hergestellt, mit einem Injektor einem kleinen Teil-Volumenstrom des Wassers zugemischt. Der Teilvolumenstrom wird kurz vor der Abfüll-Anlage dem Haupt-Volumenstrom zugemischt. Nach der Vermischung erfolgt eine Messung, die einen Regler versorgen soll.

Messung

Mein erster Besuch in Bangkok diente ausschließlich der Messtechnik. Der Kunde gab die Information, dass die Anzeige des Transmitters auf 0,01 ppm genau anzeigen solle. Der Transmitter wurde elektronisch auf diesen Wunsch angepasst und ich sollten die Mitarbeiter im Umgang mit Sensoren und dem Transmitter schulen.

Zu diesem Zeitpunkt war die Ozon-Anlage noch in einer Programmier- und Test-Phase. Deshalb war nicht bekannt, mit welchen Sollwerten das System arbeiten sollte. Der Hinweis, dass man die Konzentration von Ozon sehr schwer über eine Zwei-Punkt-Regelung einstellen kann, wurde von dem thailändischen Programmierer nicht ernst genommen. Trotzdem gab er der Software in der Siemens S7 Steuerung einen PID-Regler-Baustein. Dieser Baustein erwies sich 1 Jahr später als hilfreich.

Der Grund für den zweiten Besuch im November 2016 waren die Probleme mit der Stabilisierung der Ozon-Konzentration und die Kalibrierung des Sensors. Man hatte versucht, einen Sensor mit 0 … 2,0mg/l auf einen Sollwert 0,05mg/l zu betreiben und auch in diesem Bereich zu kalibrieren. Schon die Referenzmessung für diesen Wert war nicht möglich, da die individuellen Fehler des Nutzers höher sind. Siehe Tutorial Kalibrierung.

Regelung

Am Generator kam nun endlich der PID-Baustein zum Einsatz. Ich habe dazu geraten, die Volumenströme mit zwei Volumenstrom-Messungen auf ein festes Verhältnis 1/9 einzustellen und und im Teil-Volumenstrom auf einen Sollwert 0,5mg/l zu regeln. Ob dieser Rat umgesetzt wurde, kann ich nicht sagen. Aber die Anlage füllt seit dieser Zeit Wasser-Flaschen.