Met open vizier

In een enorme vergister – die zijn werk gaat doen op een grote boerderij in de VS – moet de ammonia gestript van de meststroom. Een complex technologisch hoogstandje waarbij de besturing het liefst zo ver mogelijk wordt gestandaardiseerd – met een open structuur en heldere programmeermogelijkheden. Byosis’ Dylan Veelers laat ons zien wat daarbij komt kijken. Zijn bedrijf maakt installaties die stikstof onttrekken uit GFT, afvalwaterslib en meststromen en dat hergebruiken tot een waardevolle kunstmest. Deze installaties staan op locatie bij biogasvergisters, afval- en rioolwaterzuiveringen of in industriële omgevingen.

Vergister van Byosis

Het project? Een enorme vergister voor een grote boerderij in de VS waarin biogas wordt geproduceerd uit mest. De oplossing van Byosis verwijdert het teveel aan stikstof om de concentratie te controleren en te hergebruiken als kunstmest. De ByoFlex – zoals de stikstofstrip-installatie heet – bestaat uit een skid van ongeveer drie bij twaalf meter en drie polypropeen torens per lijn, met aan een uiteinde een schakelkast die twee lijnen bedient. Met een capaciteit van maar liefst 20 kuub per uur per lijn wordt meer dan 70% van de stikstof onttrokken en hergebruikt, stelt Veelers trots. Bij vergisting wordt de organische stof door bacteriën omgezet in biogas, met als bijproduct ammonia. De ammonia is giftig voor deze zelfde bacteriën, en moet dus verwijderd worden. “Wij strippen de ammonia van de meststroom en zetten het om in de bruikbare meststof: ammoniumsulfaat.”

“Ik werk sinds 2021 bij Byosis en in die periode was er net een zoektocht gaande naar een nieuwe besturingsoplossing. We werkten met een ander programma, maar merkten dat we in een TwinCAT ontwikkelomgeving een volgende stap konden zetten die ons ook zou helpen in het verder standaardiseren. Ik kende Beckhoff van mijn afstudeerstage en vond dat een goede zet. We werkten met een grafisch programma en dat wordt op een gegeven moment een spinnenweb dat bijna niet meer te ontcijferen is. Tekstprogrammeren is veel overzichtelijker. Het is veel sneller te begrijpen en TwinCAT heeft een open structuur. We hebben getest met een C6017 industriële pc van Beckhoff vanwege de compatibiliteit van de hardware en de software. Omdat we al werkten met EtherCAT – een Beckhoff uitvinding – was het een logische stap om ook de Beckhoff hardware te gaan gebruiken. Op die manier kun je er ook het uiterste uit halen.”

Open structuur

Veelers is blij met de open structuur van de hardware. “Dankzij die open structuur is alles heel makkelijk te koppelen. Wij gebruiken een plc met drie ethernetpoorten, maar die is met behulp van usb verder uit te breiden. Die poorten zijn vrij te configureren en daarmee lezen we de flowmeters en pH-transmitters uit die bijvoorbeeld doormiddel van ethernet/IP communiceren. Het voordeel voor de klant is dat we elke op ethernet gebaseerde communicatie kunnen bieden. Dat is voor onze klanten heel prettig om mee te werken, dat horen we ook direct terug.”

Inmiddels heeft Byosis de overstap gemaakt van de C6017 naar de C6025 plc. “Deze heeft een sterkere processor en werkt nog sneller, met dezelfde licentie. En aan de plc hangt direct de grote HMI. Browser-based, dus hij kan vanaf iedere locatie worden ingezien. We hebben op dit project een C2921-0000 multitouch control panel gebruikt. Een fijn groot inbouwpaneel waarop je het hele proces in één oogopslag kunt zien.”

Monitoren

Veelers neemt ons mee naar de werkplaats van Byosis waar de besturingskast klaarstaat voor verzending. Beckhoff’s Van Bennekum is aangesloten en knikt waarderend bij het zien van de overzichtelijke indeling van de kast. Hij wijst op de meetklemmen: “Dit zijn de current transformers SCT meetklemmen die het energieverbruik registreren. Zo kun je monitoren of de werkelijke verbruiksstatus overeenkomt met het doel.”

In de besturingskast zien we daarnaast EL modules voor IO verbindingen, de eerdergenoemde C6025, de CU-8880 en onder andere de CU1128 voor de infrastructuur, EP boxen voor waterdichte remote IO en IO-Link-masters – “als de sensoren het toelaten”, stelt Veelers. In de skids gebruikt men sensoren voor het meten van druk, temperatuur, pH en flow. “We gebruiken IO-link sensoren, die zijn makkelijk te bedraden. En op het moment dat er een defecte sensor is, wordt dit direct gemeld in het systeem. Ethernet diagnostics zorgt ervoor dat met één druk op de knop de hele hardwareconfiguratie zichtbaar is.”

“Een andere mooie functie is de Hot Connect. Daarmee kun je twee lijnen fysiek scheiden op de kasten en zo de veldbus opsplitsen. Want redundancy is een belangrijk thema, als één systeem uitvalt, blijft het andere online en kan een deel van de installatie in bedrijf blijven.”

Geen poespas

De ‘geen poespas’-benadering van Beckhoff staat Byosis aan. Net als het meedenken van de verschillende afdelingen. “Of het nu om service of om sales gaat, je krijgt snel een antwoord.”
“Onze support is gratis”, vult Van Bennekum aan. “Net als de testlicenties voor de TwinCAT-omgeving. De ontwikkelomgeving is vrij te gebruiken. Pas als je de machine echt gaat bouwen, heb je een licentie nodig.” De communicatie is open en prettig, vindt Veelers. “Wij houden zelf de websites van leveranciers in de gaten om te zien welke ontwikkelingen en nieuwe producten er zijn. Als we bij Beckhoff een offerte aanvragen dan krijgen we het ook direct terug als er een nieuwe versie van een component beschikbaar is – en zelfs als die er binnenkort aan zit te komen. En ook over het eventuele uitfaseren van oude versies communiceert men heel duidelijk en proactief.”

Van Bennekum legt uit dat zijn rol vooral die van ondersteuning en advisering is. “De kennis is altijd bij de klant. Dat is zijn eigen concurrentievoordeel. Wij bieden support en cursussen zodat de klant zelf nog makkelijker in staat is om zijn keuzes te maken. Een paar dagen cursus scheelt in de praktijk vaak weken tijd omdat je dan een stuk makkelijker kunt schakelen.” Veelers: “Bij Byosis configureren wij zelf het systeem op basis van hoe de klant ermee wil kunnen communiceren. Het is een pc-based platform, dus dat is heel makkelijk. We kunnen zo ook op afstand met de klant communiceren en meekijken via teamview, open VPN of Anydesk. Tijdens een inbedrijfstelling kijken we op afstand mee en leveren we ondersteuning en updates. Het scheelt heel erg veel als je dat op afstand kunt doen en niet ter plaatste aanwezig hoeft te zijn.”

Standaardisatie

Het hart van de machine heeft veel invloed op de prestaties. En het hart is de besturing. “We hebben alles nu gestandaardiseerd op deze besturingsconfiguratie. Dat hebben wij uitgewerkt in een standaard P&ID voor de verschillende skids. We beginnen bij het instapmodel van vijf kuub, dat is onze DEMO, zoals we dat noemen. En dan hebben we een standaard tien- en twintigkuubs installatie. Maar de besturing is exact hetzelfde bij alle formaten, of het nu om de DEMO of om de dubbellijns twintigkuubopstelling gaat.”

Van Bennekum: “EtherCAT is het snelste veldbussysteem en gecombineerd met de softwarebased besturing kunnen we de nieuwste CPU’s toepassen zodat je up-to-date blijft met de laatste ontwikkelingen. En alles wordt steeds energiezuiniger en nauwkeuriger. Daarnaast is het de insteek om niet alleen goed en snel te communiceren, maar ook letterlijk dicht bij de klant te zitten. We hebben daarom alleen al in Nederland vier vestigingen, verspreid over het land. Zo kunnen we de regio goed bedienen en ons nog meer onderscheiden.”