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<strong>advance</strong><br />
Das Fachmagazin für Totally Integrated Automation<br />
8. Jahrgang November 3/<strong>2009</strong><br />
Energieeffi ziente<br />
Stromerzeugung<br />
Automatisierungstechnik:<br />
Qualitätsinitiative<br />
Erweiterungsprojekt<br />
gemeistert<br />
Perfekte Regelung für<br />
Blasformmaschinen Erfolgreicher Einsatz mit der neuen<br />
Embedded modularen Automation<br />
Simatic S7-1200<br />
Sicherheitstechnik:<br />
Ökologische Wasserkraft mit Frequenzumrichtertechnologie<br />
Kabellose Sichere Brücken Sicherheit<br />
Lufthansa-Werfthalle Fehlersichere Steuerung mit als<br />
Distributed wirtschaftliche Safety Lösung und IWLAN bei<br />
auf Fluggastbrücken<br />
dem neuesten Stand<br />
Industrielle Kommunikation:<br />
Antriebstechnik:<br />
Drahtlos in der<br />
Logistische<br />
dritten Dimension<br />
Meisterleistung<br />
IWLAN schafft mehr Flexibilität<br />
EHB-Baukasten und Effi zienz in spart der Prüfung Energie, von<br />
Kosten Bedienpanels und Engineeringaufwand
Wie geht Schaltschrankbau einfach schneller?<br />
Mit den SIRIUS Innovationen passt alles zusammen:<br />
Klick und fertig.<br />
Schalttechnik neu definiert? Mit dem neuen SIRIUS Portfolio profitieren Sie von Platzersparnis,<br />
Variantenreduzierung und einfachster Montage. Auch die Applikationsüberwachung, die Anbindung<br />
an die Steuerung oder auch die Anlagenprojektierung und -dokumentation werden<br />
zum Kinderspiel. Einfacher geht‘s nicht. www.siemens.de/sirius-innovationen<br />
Answers for industry.
Fokus<br />
News<br />
Kurz notiert 4<br />
Fokus<br />
Energieeffi zienz im Fokus 5<br />
Produkte und Lösungen für wirtschaftliche<br />
Produktion auf der SPS / IPC / Drives<br />
Sirius – industrielle Schalttechnik komplettiert 7<br />
Ökologische Wasserkraft 8<br />
Energieeeffi ziente Stromerzeugung<br />
mit Frequenzumrichtertechnologie<br />
Industrielle Kommunikation<br />
Drahtlos in der dritten Dimension 10<br />
IWLAN schafft mehr Flexibilität und<br />
Effi zienz in der Prüfung von Bedienpanels<br />
Automatisierungstechnik<br />
Immer alles im Blick 12<br />
Erstmaliger Einsatz von Simatic Mobile<br />
Panels in einem Steinbruch<br />
Zertifi zier te Transparenz 14<br />
Katalysatorenhersteller setzt auf<br />
Qualitätsmanagement mit Simatic IT<br />
Erweiterungsprojekt gemeistert 16<br />
Modulare Simatic S7-1200 im Einsatz<br />
in der Fördertechnik<br />
Kompakt gelöst 18<br />
Embedded PC steuert Induktionslötanlagen<br />
in der Fertigung von<br />
Industrie- und Bahnmotoren<br />
Ultrakompakt und leistungsstark 19<br />
Neue Embedded IPCs für den<br />
maschinennahen Einsatz<br />
8<br />
Durch die Gegendruck-Pelton-Turbine<br />
bleibt das Wasser unter Druck und kann in<br />
das Trinkwasser-Reservoir geleitet werden<br />
Sicherheitstechnik<br />
Inhalt<br />
Sichere Brücken 20<br />
Fehlersichere Steuerung als<br />
wirtschaftliche Lösung bei der<br />
Modernisierung von Fluggastbrücken<br />
Airbags sicher gefaltet 22<br />
Modulares Sicherheitssystem (MSS)<br />
ermöglicht komfortable Absicherung<br />
von Sondermaschinen<br />
Ohne Umwege zur Sicherheit 24<br />
Safety Integrated unterstützt Maschinenhersteller<br />
bei neuer Maschinenrichtlinie<br />
Antriebstechnik<br />
Wartungsfrei und leise 25<br />
Flüssiggekühlte Umrichter punkten<br />
in vielen Anwendungen<br />
Innovative Technik für Tüten 26<br />
Modulare Automatisierung macht Beutelmaschinen<br />
fl exibel und wartungsfreundlich<br />
Echtzeit im Presswerk 28<br />
Pressenmodernisierung bei Ford<br />
mit Simotion und echtzeitfähigem Profi net<br />
Aus einer Hand 30<br />
Faserplattenwerk durchgängig<br />
mit Großantrieben ausgestattet<br />
Sensorik<br />
Prozess unter Kontrolle 32<br />
RFID steigert die Qualität in der<br />
Automobilfertigung<br />
Dialog<br />
Tipps & Tricks 34<br />
Dialog / Impressum 35<br />
<strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong> 3
kurz notiert<br />
<strong>Siemens</strong> AG<br />
+<br />
+<br />
Zertifi zierte Qualifi zierungsmaßnahmen von Sitrain<br />
Immer auf dem aktuellen<br />
Stand der Technik<br />
Aus- und Weiterbildung sind ein wichtiger<br />
Bestandteil, um seine Chancen auf dem<br />
Arbeitsmarkt zu steigern und die Wettbewerbsfähigkeit<br />
zu verbessern. Die Agentur<br />
für Arbeit unterstützt diverse Qualifi zierungsmaßnahmen<br />
für speziell zertifi zierte Kurse.<br />
Aus seinem umfassenden Trainingsangebot<br />
hat Sitrain über 60 Kurse zertifi zieren lassen.<br />
Training zur Micro Automation Simatic S7-1200<br />
Einführung in neue Generation<br />
Die neue Micro Automation Simatic S7-1200<br />
ist das Kernstück für einfache, aber hoch<br />
präzise Automatisierungsaufgaben. Mit der<br />
Engineeringsoftware Simatic Step 7 Basic ist<br />
eine schnelle Programmierung, Vernetzung<br />
und Inbetriebnahme der Micro-Controller<br />
Simatic S7-1200 und der Simatic HMI Basic<br />
Panels möglich.<br />
Sitrain bietet Schulungen zu dieser neuen<br />
Technik an. Der Kurs „Simatic S7-1200 Systemkurs<br />
1“ (ST-MICRO1) vermittelt die wesentlichen<br />
Grundlagen des Automatisierungsund<br />
Engineeringsystems. Anwender lernen<br />
darin die effektive Nutzung des Systems, um<br />
Programme schneller in Betrieb zu nehmen.<br />
So lässt sich der Arbeitseinsatz optimieren<br />
und Zeit sparen.<br />
4 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Mehr Chancen auf<br />
dem Arbeitsmarkt:<br />
Die Teilnehmer<br />
profi tieren von<br />
den zertifi zierten<br />
Sitrain Kursen<br />
Die Schulungen reichen von Service und<br />
Wartung über Inbetriebsetzung bis zur Programmierung<br />
und Konfiguration in den Themengebieten<br />
Sinumerik, Simatic, Simatic<br />
HMI, Simatic NET, Simatic PCS 7, Sinamics,<br />
Simotion und Gebäudesystemtechnik.<br />
Ausführliche Informationen über das Förderangebot<br />
erhalten Interessierte bei ihrer<br />
Bei den ersten Schulungen des Kurses<br />
ST-MICRO1 gab es ein überaus positives Kunden-Feedback.<br />
Professor Dr. Dünte von der<br />
Firma Elektrotechnik Dünte hebt die Stabilität<br />
der Hardware-Plattform und die innovativen<br />
Features hervor. Thorsten Ahlborn, Firma<br />
BEC Steuerungsbau GmbH, ein Nutzer der<br />
bisherigen Steuerung S7-200, sagt über die<br />
neue Generation: „Die Steuerung ist super.<br />
Das Preis-/Leistungsverhältnis macht dieses<br />
Gerät sicher zum Verkaufsschlager.“<br />
Weitere Informationen zum Sitrain Schulungsangebot<br />
und dem neuen Kurs „Simatic<br />
S7-1200 Systemkurs 1“ (ST-MICRO1) unter:<br />
www.siemens.de/sitrain-microautomation<br />
Das Training zur<br />
neuen Micro<br />
Automation<br />
Simatic S7-1200<br />
erzielt bei den<br />
Teilnehmern<br />
positive Resonanz<br />
örtlichen Agentur für Arbeit. Detaillierte Inhalte<br />
über das zertifizierte Sitrain Kursangebot<br />
können auf der Website abgerufen<br />
werden. +<br />
www.siemens.de/sitrain-azwv<br />
www.arbeitsagentur.de<br />
Demokoffer Simatic S7-1200<br />
+ für die Präsentation vor Ort<br />
Technik zum Anfassen<br />
Ob erfolgreiche Produkteinführung,<br />
anschauliche Erklärung der Funktionsweise<br />
einer technischen Lösung<br />
oder aussagekräftige Messepräsentation:<br />
Sidemo bietet Modelle, Geräte und<br />
Dienstleistungen für Trainings- und<br />
Anschauungszwecke in der Automatisierungs-<br />
und Antriebstechnik. Neu im<br />
Angebot ist ein Demokoffer für den<br />
neuen Micro-Controller S7-1200. Bestandteil<br />
ist unter anderem ein Basic<br />
Panel KTP600 Basic color PN. So lassen<br />
sich damit schnell und komfortabel praxisnahe<br />
Präsentationen vorbereiten und<br />
durchführen. +<br />
www.siemens.de/sidemo<br />
www.siemens.de/s7-1200<br />
<strong>Siemens</strong> AG
<strong>Siemens</strong> AG<br />
Energieeffi zienz<br />
im Fokus<br />
Produkte und Lösungen für wirtschaftliche Produktion auf der SPS / IPC / Drives<br />
Mit rund 1300 Ausstellern gilt die SPS / IPC / Drives in Nürnberg als<br />
eine der größten internationalen Fachmessen für elektrische<br />
Automatisierungs- und Antriebstechnik. <strong>Siemens</strong> stellt neben dem<br />
durch und durch innovierten Sirius Systembaukasten, mit dem<br />
sich die Anlagenverfügbarkeit deutlich steigern lässt, auch neue<br />
Konzepte für einen energieeffi zienten Anlagenbetrieb vor.<br />
Die SPS / IPC / Drives hat in den 20 Jahren<br />
ihres Bestehens zunehmend an<br />
Attraktivität gewonnen und konnte<br />
sowohl die A ussteller-, als auc h die Besucherzahl<br />
k ontinuierlich st eigern. A uch<br />
<strong>2009</strong> können sich die Besuc her beim bewährten<br />
Konzept aus F oren, Kongressen<br />
und Ausstellungen wieder über alle N euheiten<br />
rund um das Thema A utomatisierungs-<br />
und Ant riebstechnik informieren.<br />
Da Maschinen- und Anlag enbauer sowie<br />
Anlagenbetreiber bedingt durch die K onjunktursituation<br />
noc h mehr als bisher<br />
unter einem st arken Kostendruck stehen,<br />
suchen sie nac h neuen Lösung en, die es<br />
ihnen er möglichen, noc h effi zienter zu<br />
produzieren.<br />
Energiemanagement in<br />
Industrieanlagen<br />
Anhand von Systemen und Lösung en erfahren<br />
die Besuc her beispielsw eise, wie<br />
sie die Energieeffi zienz ihrer Anlagen steigern<br />
und somit k ostensparend produzieren<br />
können: Mit dem – im Rahmen von<br />
Totally Integrated Automation – per fekten<br />
Zusammenspiel v on Hard- und Sof tware<br />
zur Analyse und Op timierung der Energieströme,<br />
mit Programmen, die die Einspar -<br />
potenziale e xakt er mitteln sowie mit effi -<br />
zienten Antriebssystemen.<br />
Das auch auf der SPS/IPC/Dr ives vorgestellte<br />
Konzept beruht dabei auf den dr ei<br />
Phasen Identifi zieren, Ev aluieren und<br />
Realisieren, für die auf dem Messest and<br />
beispielhafte Lösungen zu fi nden sind. In<br />
der Phase „Identifi zieren“ geht es darum,<br />
mit passender Hard- und Sof tware die<br />
Energiefresser in der Anlage zu erkennen<br />
und die Energiefl üsse zu optimieren. Beim<br />
„Evaluieren“ er rechnen Ener giesparprogramme<br />
wie SinaSave das exakte Einsparpotenzial<br />
und die W irtschaftlichkeit möglicher<br />
Maßnahmen für den spezifi schen<br />
Anwendungsfall. Im dr itten Schritt „Realisieren“<br />
g eht es dar um, die Einspar potenziale<br />
durch konkrete Maßnahmen zu<br />
heben. Ein besonder es A ugenmerk gilt<br />
hierbei der Antriebstechnik, die rund zwei<br />
Drittel des indust riellen Ener giebedarfs<br />
ausmacht und bei der bestimmte Maßnahmen<br />
bis zu 70 % Spar potenzial ber gen.<br />
Um dieses P otenzial zu v erwirklichen,<br />
Identifi zieren<br />
Energieeffi zienzberatung<br />
Realisieren<br />
Evaluieren<br />
Fokus<br />
müssen zunächst die Ener giefl üsse visualisiert,<br />
identifi ziert, zugeordnet und zielgerichtet<br />
ausgewertet werden. Das Er gebnis<br />
ermöglicht in der Produktion ein k ontinuierliches<br />
Lastmanagement, den A usgleich<br />
von Energiebedarfsspitzen durch Lastverschiebungen<br />
und die Planung des Energiebedarfs.<br />
Nahtlose Integration<br />
<strong>Siemens</strong> bie tet dafür eine Lösung, die<br />
nahtlos in die Bedien- und Beobachtungsebene<br />
sowie in die Steuerungs- bzw. in die<br />
Prozessleitebene int egriert ist : Simatic<br />
powerrate für W inCC und PCS 7. Damit<br />
werden Energie- und Leistungsmittelwerte<br />
visualisiert, archiviert und mit einem Zei t -<br />
stempel für die ausg ewählte Periode versehen.<br />
Durch Anbindung der Sentron PAC<br />
Die drei Phasen des umfassenden <strong>Siemens</strong><br />
Energiemanagement Konzepts zur kontinuierlichen<br />
Steigerung der Energieeffi zienz einer Anlage<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 5
Fokus<br />
Messgeräte lassen sich ausgewählte Messwerte<br />
über wachen. Die Ber ichte k önnen<br />
manuell oder zeitgesteuert automatisch erzeugt<br />
w erden und zeig en z. B. die Zuordnung<br />
der Energieverbräuche und -kosten zu<br />
einzelnen Kostenstellen oder Produktionschargen.<br />
Daraus er geben sich Handlungsoptionen,<br />
die v on der St ärkung des Bewusstseins<br />
für den Energieverbrauch bis zur<br />
Anpassung des Produktspekt rums reichen<br />
können. Das System bietet darüber hinaus<br />
Abschaltempfehlungen für aktuell nic ht<br />
benötigte Verbraucher, wenn der pro gnostizierte<br />
Energieverbrauch das Bezugslimit<br />
überschreiten würde. Hier für lassen sic h<br />
Sentron Leistungsschalter integrieren.<br />
Dynamisches Energiemanagement<br />
mit PROFIenergy<br />
Neben dem Ener giesparpotenzial im laufenden<br />
Betrieb – beispielsweise durch den<br />
Einsatz energieeffizienter Motoren (IE2<br />
und IE3), den drehzahlvariablen Betrieb,<br />
der den Ener giebedarf von Pumpen, Lüftern<br />
und K ompressoren um bis zu 70 %<br />
senkt oder das Rüc kspeisen von Energie<br />
durch V erwendung entspr echender Fre -<br />
quenzumrichter – lieg t ein w eiterer<br />
Schlüssel zur R eduzierung der Ener giekosten<br />
im Abschalten von nicht benötigten<br />
Verbrauchern i n P roduktionspausen.<br />
Dafür hat P rofi bus Int ernational (PI) eine<br />
auf Profi net basier ende st andardisierte<br />
Datenschnittstelle e ntwickelt, die es er -<br />
laubt, V erbraucher her steller- und g eräteunabhängig<br />
koordiniert und zent ral<br />
abzuschalten. Ein manuelles, zeit aufwändiges<br />
Sc halten entf ällt, so dass auc h in<br />
kurzen P ausen Ener gie gespart werden<br />
kann. Da die Schaltfunktion in die einzelnen<br />
Komponenten integriert ist, entfällt<br />
auch die externe Hardware. Über entsprechende<br />
Anschaltungen, die in K ürze verfügbar<br />
sein werden, lässt sich vorhandene<br />
6 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Energieeffi zienz – Potenziale, Rahmenbedingungen, Umsetzung<br />
Unter diesem Motto stand der Kongress zur<br />
Energieeffi zienz von Bayern Innovativ am 30.<br />
September <strong>2009</strong> in Nürnberg. Verlässliche<br />
politische Rahmenbedingungen bezüglich<br />
Energieeinsparung sind für Unternehmen<br />
ebenso von Bedeutung wie die Kenntnis<br />
konkreter Effi zienzmaßnahmen und deren<br />
Umsetzung. Als Referenten zu dem Thema<br />
konnten Experten aus der Wirtschaft und der<br />
Industrie gewonnen werden.<br />
„Intransparenz und mangelndes Wissen über Hebel zur<br />
Verbesserung sind die größten Barrieren für eine<br />
Steigerung der Energieeffi zienz. Bereits eine einfache<br />
zeitliche Analyse von Energie einsatz versus<br />
Energieverbrauch kann zu wirksamen Stellhebeln führen.<br />
Energiesparmodi, wie sie für jeden Laptop<br />
selbstverständlich sind, sind für Produktionsanlagen<br />
bisher kaum realisiert. So ist der Energieverbrauch bei<br />
Anlagenstillständen durch Wartungsaktivitäten teilweise<br />
höher ist als im produktiven Betrieb. Hier besteht<br />
dringender Handlungsbedarf.“<br />
Dr. Detlef Kayser, McKinsey & Company, Inc.,Hamburg<br />
Hard- und Sof tware einfach in das Ener -<br />
giemanagement über PR OFIenergy einbinden.<br />
Nachladbare Funktionsbausteine<br />
sichern einen g eringen Projektier ungsaufwand.<br />
Durch die Funktionsvielfalt von<br />
Profi net mit Sic herheitstechnik, Mo tion<br />
Control oder v erteilter Intelligenz bietet<br />
PROFIenergy deutliche Vorteile gegenüber<br />
anderen Energiesparkonzepten.<br />
Optimierte Produkte für<br />
wirtschaftliche Produktion<br />
Neben Lösung en zur Ener gieeffi zienz<br />
zeigt <strong>Siemens</strong> auc h innovative Produkte,<br />
die durch hohe Standardisierung und Flexibilisierung<br />
einen großen Anteil zur Steigerung<br />
der Produktion leisten. Dabei spielt<br />
die drahtlose Ü bertragung im indust riellen<br />
Bereich eine immer größere Rolle. Eine<br />
robuste Bauweise und neue Techniken ermöglichen<br />
den Einsatz von IWLAN mittlerweile<br />
unter rauesten Industriebedingungen.<br />
Auch RFID ist aus dem indust riellen<br />
Bereich nicht mehr wegzudenken und ein<br />
wichtiger Schlüssel zur Optimierung von<br />
Produktionsprozessen. Das Produktspektrum<br />
in diesem Bereich wird ständig weiterentwickelt<br />
und den neuesten Erfordernissen<br />
angepasst.<br />
Besucher können sich auch ausführlich<br />
von den V orteilen der neuen Simatic<br />
S7-1200 über zeugen. Der fl exible und<br />
kompakte Micro-Controller zeichnet sich<br />
vor allem durc h das per fekte Zusammenspiel<br />
v on Cont roller, HMI und Sof tware<br />
aus. Seit seinem er sten A uftritt auf der<br />
Hannover Messe im Apr il hat er sic h bestens<br />
in der Praxis be währt (siehe Ar tikel<br />
auf S. 16).<br />
Eines der Highlights unt er den v orgestellten<br />
Neuheiten ist diesmal der Sir ius<br />
Systembaukasten, der in den Baugrößen<br />
S00 und S0 bis 40 Am pere komplett überarbeitet<br />
wurde (siehe Kasten auf S. 7). +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de /<br />
po wermanagementsystem<br />
+ www.siemens.de / energiesparen<br />
+ www.siemens.de / sps-messe<br />
+ www.siemens.de / sirius-innovationen<br />
<strong>Siemens</strong> AG
Sirius – Industrielle Schalttechnik komplettiert<br />
Ob Leistungsschalter, Schütze, Überwachungs-/<br />
Überlastrelais oder auch komplett vormontierte<br />
Verbraucherabzweige – Sirius umfasst das vollständige<br />
Portfolio der industriellen Schalttechnik.<br />
Die im Haupt- und Steuerstromkreis innovierten<br />
Komponenten erhöhen nicht nur die Anlagenverfügbarkeit,<br />
sondern ermöglichen auch höchste<br />
Flexibilität im Aufbau. Eines der Highlights ist die<br />
Erweiterung der Anschlusstechnik: erstmals steht<br />
das gesamte Spektrum der Sirius Komponenten<br />
in Federzugtechnik zur Verfügung. Daneben gibt<br />
es alle Komponenten auch in Schraubanschlusstechnik<br />
und – für spezielle Anforderungen – in<br />
Ringkabelschuhausführung. Dank der unterschiedlichen<br />
Anschlusstechniken können Maschinenbauer<br />
die Wünsche ihrer Kunden nun noch leichter<br />
erfüllen. Dank des zugehörigen Einspeisesystems<br />
lassen sich außerdem einzelne Leistungsschalter<br />
sowie komplette Verbraucherabzweige einfach<br />
mit Energie versorgen, so dass ganz ohne aufwändiges<br />
Verdrahten und ohne jedes Fehlerrisiko<br />
im Handumdrehen eine kompakte Einheit zur<br />
Energieversorgung entsteht.<br />
Schnelle Anbindung an die Steuerung<br />
Eine wichtige Rolle für die Anlagenverfügbarkeit<br />
spielt die Kommunikation mit der Steuerung.<br />
Dank der Neuentwicklung in Sirius lassen sich<br />
Verbraucherabzweige über kommunikationsfähige<br />
Funktionsmodule, die direkt an die Schütze<br />
frontseitig angebaut werden, nun auch schnell<br />
und einfach an die Steuerung anbinden – sowohl<br />
über AS-Interface als auch über IO-Link. Das<br />
gewährleistet höchste Flexibilität, minimiert den<br />
Verdrahtungsaufwand im Steuerstromkreis und<br />
ermöglicht es, umfassende Diagnose- oder Statusmeldungen<br />
an die Steuerung zu übertragen. So<br />
lassen sich Anlagen künftig noch einfacher überwachen.<br />
Auch die lokale Überwachung der An-<br />
<strong>Siemens</strong> AG<br />
lage wurde im Rahmen der Sirius Innovationen<br />
optimiert: direkt in den Verbraucherabzweig<br />
integrierte Überwachungsrelais zur Stromüberwachung<br />
ermöglichen einen Blick in die Applikation<br />
über den Motor hinaus.<br />
Typgeprüft, sicher ...<br />
Da alle Komponenten typgeprüft sind, ist für<br />
maximale Planungs- und Betriebssicherheit gesorgt.<br />
Mit dem Sirius Safety-Verbinder können<br />
zudem sicherheitsgerichtete Lösungen gemäß<br />
PLe nach ISO13949-1 bzw. gemäß SIL3 nach<br />
IEC62061 aufgebaut werden – zeilenorientiert<br />
und damit höchst platzsparend.<br />
... und platzsparend – bei gleichzeitig<br />
geringerer Varianz<br />
Nicht zuletzt sparen Anwender mit den neuen<br />
Produkten Platz im Schaltschrank, da sie mehr<br />
Leistung bei gleicher Baugröße erhalten. Dank<br />
einer Zubehörreihe für beide Baugrößen werden<br />
weniger Varianten benötigt. Zudem wurden in<br />
die einzelnen Komponenten viele Funktionalitäten<br />
integriert, was Vorteile im Aufbau und Handling<br />
schafft.<br />
Sirius Innovationen im Detail<br />
+ Schütze 3RT2 / 3RH2 und Leistungsschalter<br />
3RV bis 40 A in 45 mm<br />
Baubreite<br />
+ Überwachungsrelais zur Stromüberwachung<br />
3RR2 für den direkten<br />
Anbau an Schütze<br />
+ Überlastrelais 3RU2 / 3RB3 in thermischer<br />
und elektronischer Ausführung<br />
+ Funktionsmodule 3RA28 zum Anbau<br />
an Schütze für einfachsten Aufbau von<br />
Direkt-, Wende- und Stern-Dreieck-<br />
Startern<br />
+ Funktionsmodule 3RA27 zur Anbindung<br />
an die Steuerung – wahlweise via<br />
AS-Interface oder IO-Link<br />
+ Verbraucherabzweige 3RA2, bereits<br />
komplett vormontiert für Normprofi l-<br />
oder Sammelschiene<br />
+<br />
+<br />
+<br />
Kompaktabzweige 3RA6<br />
Sanftstarter 3RW30 / 3RW40<br />
Halbleiterschaltgeräte 3RF34<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 7
Fokus<br />
Die Wasserversorgung Richterswil<br />
nutzt das Gefälle zwischen<br />
zwei Trinkwasser reservoirs, um<br />
mit einer Gegendruck-Pelton-<br />
Turbine Strom zu produzieren.<br />
Möglich wurde dieses Projekt<br />
dank einer innovativen Lösung<br />
der Firma Blue-Water-Power,<br />
der Unter stützung der Häny AG<br />
und des Frequenzumrichters<br />
Sinamics G120.<br />
8 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Ökologische Wasserkraft<br />
Energieeffi ziente Stromerzeugung mit Frequenzumrichtertechnologie<br />
Die Gemeinde Ric hterswil in der<br />
Schweiz bezieht ihr Trinkwasser zu<br />
je einem Dr ittel aus Gr undwasser,<br />
dem Zürichsee und aus Quellen, die den<br />
umliegenden Hüg eln entspr ingen. Das<br />
Wasser dieser Quellen wird in einen Zwischenbehälter<br />
in 771 m Höhe geleitet und<br />
weiter per Druckleitung dem ersten Reservoir<br />
auf 682 m zugeführt.<br />
Die Idee, die Fallhöhe als Energiequelle<br />
für eine ökologische Stromproduktion zu<br />
nutzen, schwirrte Werner Gamper, Betriebsleiter<br />
der Gas- und W asserversorgung<br />
Richterswil, schon seit einiger Zeit im Kopf<br />
herum. Erste Studien zeigten, dass die im<br />
Markt erhältlichen Lösungen zwar seinen<br />
Ideen entsprachen, aber einen k ostspieligen<br />
Gebäudeausbau erforderten. Als er von<br />
Das Wasser fl ießt über einen Trübungs- und einen Durchfl ussmesser sowie über Absperrschieber<br />
der Turbine zu, die vollständig aus nichtrostendem Stahl hergestellt ist<br />
der Firma Blue-Water-Power hörte, die sich<br />
auf Lösungen zur Energiegewinnung aus<br />
Wasser spezialisiert hat, wurde das Unternehmen<br />
mit der Realisierung beauftragt.<br />
Herausfordernde Bedingungen<br />
Die Schweizer Häny AG, bekannt als Systemanbieter<br />
v on inno vativen Pum penlösungen,<br />
lieferte die Turbinen. Die Aufgabenstellung<br />
aus Richterswil war nicht einfach,<br />
da bei einem Einbau der Turbinen-Generator-Baugruppe<br />
in den best ehenden Rohrleitungs-<br />
und Sc hieberraum des R eservoirs<br />
der Wasserauslauf der Turbine unter<br />
den Wasserspiegel der Reservoirs zu liegen<br />
kam, was ein Hoc hpumpen des W assers<br />
nötig gemacht hätte. Deshalb wurde eine<br />
Fotos: <strong>Siemens</strong> sAG
Gegendruck-Pelton-Turbine eingebaut, die<br />
ermöglicht, dass das W asser unter Druck<br />
bleibt und so ohne zusätzliche Hilfsmittel<br />
in das Reservoir geleitet wird.<br />
Erschwerend kam hinzu, dass die nutzbare<br />
Fallhöhe stark mit der anf allenden<br />
Wassermenge variiert – insbesondere bei<br />
starken Regenfällen oder in Trockenperioden.<br />
Im V orlaufbehälter, dem sog enann-<br />
Technik der Gegendruck-<br />
Pelton-Turbine<br />
Bei der Gegendruck-Pelton-Turbine<br />
(GDPT) dreht das Turbinenrad<br />
in einem Druckluftpolster.<br />
Das ver hindert die Flüssigkeitsreibung<br />
am Laufrad, reduziert<br />
Druckstöße im Leitungsnetz,<br />
vereinfacht die Durchfl ussregelung<br />
und baut vor allem den<br />
gewünschten konstan ten Gegendruck<br />
auf. Diese Technologie<br />
ermöglicht somit die Kombination<br />
der Vorteile der Pelton-Turbine<br />
(PT) und der rückwärts<br />
laufenden Pumpturbine (RLPT).<br />
Einerseits können der gute<br />
Wirkungsgrad sowie der variierbare<br />
Durchfl uss auf einer großen<br />
Bandbreite der PT genutzt werden,<br />
und andererseits ist es<br />
möglich, am Austritt einen<br />
Gegendruck aufzubauen, wie<br />
bei der RLPT. Die GDPT hat somit<br />
unter anderem den großen<br />
Vorteil, dass sie in ein bestehendes<br />
Bauwerk installiert werden<br />
kann, ohne dass ein separates<br />
Turbinenhaus über dem Reservoir<br />
notwendig wird.<br />
ten Reservoir, wird das Niveau je nach Niederschlagsmenge<br />
durc h Er höhung oder<br />
Verminderung des Zufl usses zur Turbine<br />
auf eine k onstante Höhe g eregelt. Diese<br />
Aufgabe übernimmt eine in die Turbinensteuerung<br />
integrierte Simatic S7-300. Da<br />
die Dr ehzahl bei einer solc hen Turbine<br />
von der Fallhöhe abhängt, lag der Gedanke<br />
nahe, einen Fr equenzumrichter einzusetzen,<br />
um zu gewährleisten, dass die Turbine<br />
immer im günstigsten Bereich läuft.<br />
Drehzahlregelung als ideale Lösung<br />
Peter Vögeli, Projektleiter Kommunal/Industrie<br />
bei der Häny AG und mit diesem<br />
Projekt betraut, fand in enger Zusammenarbeit<br />
mit der <strong>Siemens</strong> Sc hweiz A G die<br />
passende Lösung auf Basis v on Sinamics.<br />
Die Produkte der neuen Sinamics-Familie<br />
nehmen dem Generator genau so viel Leistung<br />
ab, dass sich dieser elektrisch selbst<br />
bremst und im idealen Dr ehzahlbereich<br />
bleibt. Dadurch wurde eine technisch einfache,<br />
aber dennoc h sehr inno vative Lösung<br />
möglich, ohne umfangreiche Baumaßnahmen<br />
durchführen zu müssen oder ein<br />
aufwändiges Regelsystem im Druckwasserzulauf<br />
vorzusehen. Zudem ließ sic h der<br />
kompakte Frequenzumrichter Sinamics<br />
G120 beq uem im v orhandenen Sc haltschrank<br />
integrieren.<br />
Aufgrund der neuen Projektsituation<br />
konnten die V erantwortlichen auf k eine<br />
Erfahrungswerte bezüglich der vorliegenden<br />
Beding ungen und somit der P arametrierung<br />
zurückgreifen. Dank der aktiven<br />
U nterstützung durc h die F achleute<br />
von <strong>Siemens</strong> konnten alle Fragen zur Festlegung<br />
der kritischen Punkte für die Parameter<br />
beantwortet werden. Peter Vögeli<br />
erklärt: „Gerade die Mög lichkeit, den<br />
Frequenzumrichter über den PC parametrieren<br />
zu k önnen, sc hätze ic h sehr .<br />
Zudem ist die Bedienung einf ach und<br />
übersichtlich.“<br />
Der kompakte Aufbau der<br />
Gegendruckturbine plus<br />
Generator machte die Realisierung<br />
des ökologischen Projekts<br />
möglich, ohne dass Bauarbeiten<br />
auszuführen waren<br />
Seit der Installation und Inbetriebnahme<br />
gibt die Anlag e st örungsfrei und k ontinuierlich<br />
St rom an das N etz ab. Die Er -<br />
fahrungswerte der Anlage werden bei der<br />
Häny AG ausgewertet und fl ießen in künftige<br />
Projekte ein. Peter Vögeli ergänzt: „Wir<br />
verfolgen das Projekt w eiter, denn diese<br />
Lösung lässt sich bestimmt bei vielen ähnlichen<br />
Anlagen einsetzen.“ Sein spezielles<br />
Augenmerk richtet er dabei auf die Gesamtsteuerung<br />
der Anlage. „Dass etliche Steuerungsaufgaben<br />
nun durc h den Fr equenzumrichter<br />
gelöst werden können, ermöglicht<br />
es uns, eine kleinere SPS, wie hier die<br />
Simatic S7-300, einzuse tzen“, erläutert<br />
Peter Vögeli.<br />
Vollauf zufrieden<br />
Als Werner Gamper zu Beginn mit seinem<br />
Projekt vor den Gemeinderat trat, war auch<br />
die Rentabilität ein Thema. W erner Gamper<br />
erinnert sich: „Ich rechnete bei einem<br />
Verkaufspreis von 22 Rappen/kWh mit einer<br />
Amortisationszeit von etwa 15 Jahren. Danach<br />
produzieren wir den Strom gewissermaßen<br />
kostenlos.“ Die klare Zusage des Gemeinderats<br />
bestätigte seine Vision: „Heute<br />
produzieren wir ohne U mweltbelastung<br />
Strom. Das Ziel ist erreicht.“ Einmal mehr<br />
ein Beweis dafür, dass Inno vation nicht<br />
teuer sein muss und um weltbewusstes<br />
Handeln überall möglich ist. +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/sinamics-g120<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Markus Ingold,<br />
Promotor Antriebstechnik,<br />
Zürich<br />
+ Kontakt:<br />
markus.m.ingold@siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 9
Industrielle<br />
Kommunikation<br />
Zur internen Vernetzung eines<br />
neuen Paternostersystems für<br />
die Temperaturdauerprüfung<br />
von Bedienpanels setzt das<br />
Elektronikwerk Amberg auf<br />
Industrial Wireless LAN-<br />
Technologie. Die drahtlose<br />
Kommunikationslösung<br />
minimiert den Verkabelungsund<br />
Wartungsaufwand und<br />
erhöht zugleich die Flexibilität<br />
sowie den Bedien- bzw.<br />
Prüfkomfort des Systems.<br />
Aus einer Hand: die durchgängige<br />
Automatisierungslösung des neuen<br />
Paternosters<br />
Zentraler Schaltschrank<br />
MPI<br />
CPU 317-2 PN/DP<br />
mit CP 343-1 und<br />
Scalance X005<br />
10 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Drahtlos in der<br />
dritten Dimension<br />
IWLAN schafft mehr Flexibilität und Effi zienz in der Prüfung von Bedienpanels<br />
MP 377<br />
Industrial Ethernet<br />
Serveranbindung<br />
Scalance<br />
W784-1RR<br />
Scalance<br />
W784-1RR<br />
Ein Großteil der Simatic HMI-Gerät e<br />
wird im Elekt ronikwerk Amber g<br />
(EWA) hergestellt. Das 2007 zur „besten<br />
Fabrik Europas“ gekürte Werk betreibt<br />
eine anspruchsvolle Qualitätssicherung für<br />
jährlich mehrere hunderttausend Panels.<br />
Dazu gehört auch ein stic hprobenartiger<br />
Temperaturdauertest mit Einsatztemperaturen<br />
bis 55 °C, der eine typische, praxisnahe<br />
Projektierung mit aut omatisiertem<br />
Testlauf simuliert.<br />
Weil Stellfl äche immer Kosten verursacht,<br />
nutzt ein P aternostersystem die dr itte<br />
Dimension der Hallenhöhe. Die neue, v erbesserte<br />
Lösung mit erweiterten Wärmeprüfkapazitäten<br />
setzt auf modernste Netzwerktechnik<br />
einschließlich Industrial Wireless<br />
LAN (IWLAN). Zwei Glasschiebetüren<br />
ermöglichen die Bestüc kung der 22 umlaufenden,<br />
einzeln beheizbar en Prüffächer<br />
von der Frontseite aus. Jedes Fach<br />
bietet Platz für bis zu 16 Bediengeräte. Die<br />
Prüfparameter sind in der Datenbank einer<br />
extern inst allierten Mast ersteuerung –<br />
einer Simatic S7-317-2 PN/DP – in Form gerätespezifi<br />
scher Testprojektierungen hinterlegt.<br />
2x RCoax Leckwellenleiter<br />
senkrecht im Paternoster<br />
gespannt<br />
ANT793-<br />
4MN<br />
Scalance<br />
W747-1 Scalance<br />
X124<br />
Prüfung im gemischten Betrieb<br />
Für die steuerungs-, kommunikations- und<br />
prüftechnische Entkopplung der Wär mefächer<br />
im P aternoster sorgen je eine eigene<br />
„Fach-“ und eine eigene „Prüf-CPU“ des<br />
gleichen Typs wie die Master-CPU – insgesamt<br />
also 44 Cont roller. Ang eschlossen<br />
werden die bis zu 16 Prüfl inge wahlweise<br />
über die Profine t- oder die Profibus-Anschaltung<br />
der Steuerung, so dass sich das<br />
ganze Portfolio heutiger, künftiger und<br />
auch f rüherer Geräte im g emischten Betrieb<br />
ohne Umbauten sehr fl exibel prüfen<br />
lässt. Dazu gibt es in jedem Wär mefach<br />
jeweils 16 Anschlussbuchsen für 24 V DC,<br />
Profi bus und Profi net. Letztere sind mit<br />
der Prüf- und der F ach-CPU über einen<br />
Industrial Ether net (IE)-Switc h Scalance<br />
X124 (24 Ports, unmanaged) verbunden.<br />
Bedient wird der P aternoster über ein<br />
Simatic Multi P anel MP377 mit 15-Zoll-<br />
Touchdisplay. Das Gerät aus der hauseigenen<br />
Fertigung visualisiert unter anderem<br />
die Fachbelegungen und den Be triebszustand<br />
jedes einzelnen Prüfl ings. Neu ist<br />
auch ein Temperaturhistogramm für jedes<br />
CPU 317-2 PN/DP<br />
„Fach-CPU“<br />
Wärmeprüffach (22x)<br />
CPU 317-2 PN/DP<br />
„Prüf-CPU“<br />
Industrial Ethernet Profibus<br />
(16 Anschlussbuchsen) (16 Anschlussbuchsen)<br />
<strong>Siemens</strong> AG
Der Paternoster wird mit einem Simatic Multi Panel MP377 bedient, das relevante<br />
Statusinformationen visualisiert und die Prüfergebnisse zwischenspeichert<br />
Fach. Nachts werden die Prüf ergebnisse<br />
über die int egrierte IE-Sc hnittstelle des<br />
Panels zur Arc hivierung, Weiterverarbeitung<br />
und Dokumentation an einen Server<br />
im Werksnetz übermittelt.<br />
IWLAN erübrigt Schleifl eiter<br />
Um in dem umlauf enden Paternostersystem<br />
Probleme mit wartungsintensiven und<br />
störanfälligen Schleifl eitern bzw. anderen<br />
mechanischen Lösungen für die Datenübertragung<br />
zu vermeiden, war für die Ü bertragung<br />
der Prüfparameter und -daten von<br />
Anfang an eine IWLAN-Lösung vorgesehen.<br />
Zu diesem Zweck ist jede Fach-CPU im Paternoster<br />
mit jeweils einem IWLAN-Client<br />
Scalance W747-1 verbunden. Dieser stellt<br />
die Funkv erbindung zu einem A ccess<br />
Point Scalance W784-1RR her , der wiederum<br />
mit der Mastersteuerung im externen<br />
Schaltschrank des Paternosters in Verbindung<br />
steht. Die Funk übertragung fi ndet<br />
im 5-GHz-Band st att. Das Besonder e an<br />
dieser Funkstrecke sind das R Coax Cable<br />
(Leckwellenleiter) als Spezialant enne für<br />
ein defi niertes Nahfunkfeld und auf der<br />
anderen Seite die zug ehörige IWL AN-Antenne<br />
(ANT793-4MN).<br />
Zwei fi ngerdicke RCoax-Leckwellenleiter<br />
sind senkrecht im Hohlraum zwischen<br />
den umlauf enden F ächern und v or der<br />
Rückwand im P aternoster montier t und<br />
werden von je einem Access Point Scalance<br />
W784-1RR im e xternen Sc haltschrank<br />
des Paternosters gespeist. Im Geg ensatz<br />
zu Rundst rahlantennen er leichtern die<br />
RCoax-Strecken den A ufbau eines e xakt<br />
defi nierten, sehr gut beherrschbaren und<br />
nicht st öranfälligen Funkf elds auc h in<br />
schwieriger Umgebung, wie hier mit vie-<br />
len metallischen, refl ektierenden Flächen.<br />
Da die Scalance W-Geräte der jüngsten Generation<br />
noch fl acher bauen als ihr e Vorgänger,<br />
können sie selbst bei beeng ten<br />
Platzverhältnissen problemlos dir ekt im<br />
Schaltschrank montiert werden.<br />
In jedem Fach ragt eine Antenne durch<br />
einen A usschnitt in der F achrückwand<br />
und läuft entlang der Leckwellenleiter. Die<br />
Antennen sind sehr kompakt und unempfi<br />
ndlich g egenüber Sc hwingungen und<br />
unbeabsichtigtem Verstellen. Um die Kommunikationslast<br />
gleichmäßig zu verteilen<br />
und eine zuv erlässige Datenübertragung<br />
zu gewährleisten, sind je weils 11 F ächer<br />
bzw. deren IWL AN-Clients über eine eindeutige<br />
Netzwerkkennung einem der beiden<br />
Access Points fest zugeordnet – unabhängig<br />
von ihrer Position im Paternosterumlauf.<br />
Beide Access Points sind an einen Industrial<br />
Ethernet-Switch Scalance X005<br />
(5 Ports, unmanaged) angeschlossen, der<br />
über einen zusätzlic hen Ether net-Kommunikationsprozessor<br />
CP 343-1 mit der<br />
Mastersteuerung in Verbindung steht. Der<br />
Kommunikationsprozessor entlast et die<br />
für maximal 16 Verbindungen ausgelegte<br />
Profi net-Anschaltung der Mast er-CPU, indem<br />
er einen Teil des Datenverkehrs selbstständig<br />
abwickelt.<br />
Entscheidend für die sc hnelle und<br />
sichere Drahtlosk ommunikation ist<br />
hier auch die Indust rial Point Coordination-Funktion<br />
(iPCF) der IWL AN-Clients<br />
Scalance W747-1. Denn diese er möglicht<br />
im Profi net-IO-Betrieb auch bei höher er<br />
Teilnehmerzahl kurze, vorhersagbare und<br />
reproduzierbare Antwortzeiten, sprich die<br />
in vielen indust riellen Anwendungen unabdingbare<br />
Deterministik.<br />
Fotos: W. Geyer<br />
Die Steuerung Simatic S7-300 erhält die Prüfdaten aus den<br />
Wärmefächern über zwei Access Points Scalance W784-1RR<br />
Spielraum für weitere<br />
Systemoptimierungen<br />
Durch streng kontrollierte Fertigungsverfahren<br />
ist sic hergestellt, dass die Simatic<br />
Panels mit hoher Qualität gefertigt werden.<br />
Die hohe Zuv erlässigkeit der K ommunikation<br />
erlaubt es, die Hardw aretests der<br />
HMI-Geräte noch effi zienter zu g estalten.<br />
Gleichzeitig erhöht sie die Qualitätssicherheit.<br />
So soll eine Mög lichkeit implementiert<br />
w erden, bei F ehlern eine aut omatische<br />
Rückmeldung zu generieren und abzusetzen.<br />
Zur weiteren Vereinfachung und<br />
Verbesserung der Abläuf e ist anst elle des<br />
einzelnen Bedienpanels vor Ort ein Industrie-PC<br />
g eplant, der einen Simatic Thin<br />
Client mit Dat en versorgt, um den P aternoster<br />
auch aus größerer Distanz bedienen<br />
und/oder beobachten zu können.<br />
Produktionsplaner Hans Bütt ner ist<br />
mehr als zufrieden mit der neuen, durchgängig<br />
mit <strong>Siemens</strong> K omponenten automatisierten<br />
Paternosteranlage: „Das Handling<br />
ist deutlich einfacher und das Prüfen<br />
erheblich fl exibler und k omfortabler geworden.<br />
Zudem hat die Lösung den Anteil<br />
händischer und damit fehlerträchtiger Arbeiten<br />
weiter reduziert.“ +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/iwlan<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Anja Adling,<br />
Produktmanager Sensors and<br />
Communication, Nürnberg<br />
+ Kontakt:<br />
anja.adling@siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 11
Automatisierungstechnik<br />
Der Steinbruch in Treis-Karden wurde<br />
bereits im 19. Jahrhundert angelegt,<br />
lag dann jahrzehntelang brach, bis<br />
er nach dem Krieg von Heinz Schnorpfeil<br />
wieder erschlossen wurde. Die dort abgebaute<br />
Mosel-Grauwacke ist nicht nur für<br />
repräsentative Mauerwerke im Außen- und<br />
im Innenber eich beliebt, sonder n wird<br />
auch als Schüttgut für den Straßenbau verwendet.<br />
Anlagenautomatisierung<br />
in rauer Umgebung<br />
Die Anlage zur Gewinnung von Schüttgut<br />
wurde seit ihrer Errichtung immer weiter<br />
ausgebaut und modernisiert. Neu ist die<br />
Möglichkeit, Edelsplit für Be ton und Asphalt<br />
zu erzeugen. Dafür gibt es inzwischen<br />
drei Brecherstufen mit zwischengeschalteten<br />
Rüttelsieben. Für die unterschiedlichen<br />
Körnungen stehen 12 Silos zur Verfügung.<br />
Von diesen Silos wird das Material direkt<br />
auf die Kunden-LKWs verladen und dabei<br />
kontinuierlich gewogen.<br />
Den Materialfl uss der gesamten Anlage<br />
steuert eine Simatic S7-300. Den einzelnen<br />
Aggregaten sind dezentrale Peripheriesysteme<br />
Simatic ET 200S – zum Teil mit intelligenten<br />
Interfacemodulen IM 151 – zugeordnet.<br />
Visualisiert wird der Anlagenbetrieb über<br />
zwei Simatic Multi P anels MP 377. Eines<br />
davon ist in der Waage untergebracht, wo<br />
die Kundenaufträge eingegeben werden<br />
und die Entnahme aus den Silos gesteuert<br />
wird, das andere befi ndet sich im zentralen<br />
Steuercontainer. Dort mussten bisher die<br />
Bediener der Anlage die Füllstände über wachen,<br />
um gegebenenfalls Material aus den<br />
Silos zu entnehmen und auf Halde zwischenzulagern.<br />
Gleichzeitig wurden die zentralen<br />
Visualisierungssysteme zur Anzeig e v on<br />
12 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Immer alles im Blick<br />
Erstmaliger Einsatz von Simatic Mobile Panels in einem Steinbruch<br />
In Treis-Karden an der Mosel befi ndet sich einer der modernsten<br />
Steinbrüche Deutschlands. Gebrochen wird dort Mosel-Grauwacke,<br />
die unter anderem als Schüttgut im Straßenbau zum Einsatz kommt.<br />
Bei der Schüttgutgewinnung kommt eine Automatisierung zum<br />
Einsatz, die den Bedienern eine ungewöhnlich hohe Produktivität<br />
ermöglicht. Der Schlüssel zu dieser Produktivität ist ein über<br />
Industrial WLAN betriebenes Simatic Mobile Panel.<br />
Diagnosemeldungen genutzt – v or Ort ergänzt<br />
um ein kleines Operator Panel.<br />
Instandhaltung ist bei Masc hinen und<br />
Anlagen im Steinbruch ein wichtiges Thema,<br />
denn die Bedingungen sind besonders rau<br />
und der Verschleiß ist entsprechend hoch.<br />
Bisher wurden für Inst andhaltungsmaßnahmen<br />
immer zwei Mitarbeiter benötigt,<br />
weil einer alleine im Fehlerfall meist nicht<br />
gleichzeitig Panel und Störstelle im Auge<br />
haben konnte. Zur F ehlerbehebung und<br />
um einen sic heren Wiederanlauf zu g ewährleisten,<br />
war es deshalb unumgänglich,<br />
dass dem Anlag enbediener des st ationären<br />
Panels ein Kollege zuarbeitete, der die<br />
Störstelle im Blick hatte.<br />
Mobil und produktiv dank<br />
Industrial WLAN<br />
Weitläufi ge, zum Teil unübersichtliche und<br />
schwer zugängliche Anlagen mit hohem<br />
Wartungsbedarf sind das typische Einsatzgebiet<br />
von drahtlos be triebenen Simatic<br />
Dank dem robusten Mobile Panel kann der<br />
Bediener auch im Schwerkraftwagen<br />
Diagnosemeldungen aus der gesamten<br />
Anlage empfangen<br />
Mobile P anels. In St einbrüchen wurde<br />
drahtlose Kommunikation allerdings bisher<br />
nicht eingesetzt, weil man befürc htete,<br />
dass die Funkwellen durch die vielen<br />
Stütz- und Trägerkonstruktionen aus Stahl<br />
und die st ählernen Silos g estört werden<br />
könnten.<br />
Die Firma Elektro Grohsmann aus Niederstadtfeld<br />
in der Eifel, erfahren in der Automatisierung<br />
von Steinbrüchen und Industrieanlagen,<br />
hat sich der Herausforderung<br />
gestellt. Mit U nterstützung von <strong>Siemens</strong><br />
in T rier entw arf Mar io Grohsmann die<br />
drahtlose Kommunikation für ein Simatic<br />
Mobile Panel 277 über Simatic NET . Die<br />
durchgehende Vernetzung aller Anlagenteile<br />
mitt els Profibus beziehungsw eise<br />
Profi net ermöglicht außerdem eine lückenlose<br />
Visualisierung und Bedienbarkeit des<br />
Betriebs. Diese V orteile über zeugten die<br />
Firma Schnorpfeil, den Vorschlag von Mario<br />
Grohsmann in die Tat umzusetzen.<br />
Dass der gesamte Umbau der Elektrotechnik<br />
aus einer Hand kommt – von der ersten<br />
Mario Grohsmann kann über sein Field PG<br />
direkt ins Anwenderprogramm eingreifen. Im<br />
Hintergrund ist das Multi Panel zum Bedienen<br />
und Beobachten der Anlage zu sehen
Sieb-Silo-Anlage, in der Edelsplitte der unterschiedlichsten Körnungen produziert und gelagert werden<br />
Planung über die Erstellung der Pläne und<br />
SPS-Programme, den Bau der Schaltanlagen<br />
bis hin zur Inbe triebnahme –, garantierte<br />
die schnelle und fl exible Ausführung<br />
des Projektes.<br />
Mehr Übersicht, mehr Sicherheit<br />
Zwei Scalance A ccess Points – einer am<br />
Vorbrecher, einer nahe der Silos – geben<br />
die Wirkbereiche vor und reichen für den<br />
Betrieb des Mobile P anel 277 an allen r elevanten<br />
Punkten der Anlage derzeit vollkommen<br />
aus. Ein dr itter Access Point ist<br />
bei Anlagenerweiterung vorgesehen.<br />
Simatic WinCC fl exible zur über sichtlichen<br />
Visualisierung läuft sowohl auf den<br />
Simatic Multi Panels als auch auf dem Mobile<br />
Panel, so dass Anzeig e und Bedienmöglichkeiten<br />
des Mobile Panels identisch<br />
mit den beiden st ationären P anels sind.<br />
Der Bediener hat das robuste Mobile Panel<br />
im SKW dabei. Er em pfängt darüber aktuelle<br />
Diagnosemeldungen aus der g esamten<br />
Anlage, kann sofort reagieren und dadurch<br />
Stillst andszeiten v ermeiden oder<br />
zumindest deutlich reduzieren. Hier liegt<br />
der eigentliche Nutzen, denn die rauen Bedingungen<br />
in einem Steinbruch erfordern<br />
immer wieder kleinere Anpassungen, um<br />
die Anlage am Laufen zu halten.<br />
Gleichzeitig kann der Bediener über das<br />
Mobile Panel bei Bedar f die Silos zur Materialentnahme<br />
öffnen. Er bekommt dazu<br />
die aktuelle Füllmenge angezeigt, ohne in<br />
den Steuercontainer oder die Waage gehen<br />
zu müssen, w o die Anlag e über Multi P a-<br />
nels visualisiert wird. Die Arbeit, die bisher<br />
zwei Anlagenbediener ausgelastet hat,<br />
kann jetzt leicht einer alleine ausführ en,<br />
der K ollege k ann ander e wic htige T ätigkeiten<br />
übernehmen. Das erhöht nicht nur<br />
die Produktivität, sonder n auch die Bediensicherheit.<br />
„Es ist wesentlich sicherer,<br />
wenn der Anlagenbediener beim An- oder<br />
Abschalten von Funktionen den entspr echenden<br />
Anlagenteil einsehen und schnell<br />
reagieren kann – ohne sich auf den Zuruf<br />
eines Kollegen verlassen zu müssen“, bestätigt<br />
auch Kurt Zimmer, Betriebsleiter<br />
des Steinbruchs.<br />
Beste Erfahrung mit Technik<br />
und Zusammenarbeit<br />
Die F irma Schnorpfeil betreibt Steinbrüche<br />
in ganz Rheinland-Pfalz. Das Vorhaben,<br />
eine gesamte Anlage mit drahtloser Datenübertragung<br />
und einem Simatic Mobile<br />
Panel zu bedienen und zu diagnostizieren,<br />
soll nun im Zug von Modernisierungen auf<br />
weitere Anlagen übertragen werden.<br />
Die Firma Elektro Grohsmann ist stolz<br />
darauf, die Herausf orderung gemeistert<br />
zu haben, und zuversichtlich, mit der Unterstützung<br />
von <strong>Siemens</strong> und mit Simatic-<br />
Technik auch in w eiteren Projekten auf<br />
schwierigem Gelände die Produktivität und<br />
Betriebssicherheit von Kundenanlagen steigern<br />
zu können.<br />
Im Zuge des Projektes hat Mario Grohsmann<br />
die k ostenlose Konfi gurationshilfe<br />
My Documentation Manager (www.siemens.<br />
de/automation/service) sc hätzen g elernt.<br />
Mit ihr ist es möglich, schnell maßgeschneiderte<br />
Dokumentation für unterschiedliche<br />
Nutzergruppen zusammenzust ellen. So<br />
benötigt z. B. der Bediener der Panels weitaus<br />
weniger Informationen zur Hardware<br />
als der Elekt riker. „Für den Bediener st ellen<br />
wir Informationen zur Reinigung und<br />
elektrischen Sicherheit zusammen, während<br />
der Elekt riker die g esamte Dok umentation<br />
zur Hardware erhält“, erläutert<br />
Mario Grohsmann. „Ein w eiterer Nutzen<br />
des My Documentation Manager ist, dass<br />
wir über Aktualisierungen automatisch informiert<br />
werden und so bei Updates immer<br />
die aktuellste Version der Dokumentation<br />
mitliefern.“ +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/mobile-panels<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Marco Gierden,<br />
Vertriebsingenieur,<br />
Trier<br />
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marco.gierden@siemens.com<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Peter Kretzer,<br />
TIA Fachberater,<br />
Saarbrücken<br />
+ Kontakt:<br />
peter.kretzer@siemens.com<br />
Fotos: Heinz Schnorpfeil GmbH<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 13
Automatisierungstechnik<br />
Johnson Matthey ist W eltmarktführer<br />
bei SCR-Katalysatoren (selektive katalytische<br />
Reduktion) für LKW sowie bei<br />
Katalysatoren für Kohlekraftwerke, stationär<br />
betriebene Dieselmotoren, Kesselfeuerungen<br />
und viele andere Anwendungsbereiche.<br />
Im oberfränkischen Werk Redwitz<br />
betreibt das Unternehmen eine hochdynamische<br />
Fertigung von K atalysatoren in<br />
Form von Platten und W aben. Aufgrund<br />
behördlicher Aufl agen und K undenanforderungen<br />
wie der ISO T S 16949 für A utomobilzulieferer<br />
läuft die Produktion unter<br />
streng kontrollierten und nachvollziehbaren<br />
Bedingungen ab, denn eine v ollständige<br />
Rückverfolgbarkeit der Prozesse ist<br />
die Voraussetzung für das Er reichen des<br />
ISO-Zertifi kates.<br />
Standardsystem statt<br />
Individuallösung<br />
Zur Optimierung seiner Produktion hatte<br />
Johnson Matthey bereits ein MES-Syst em<br />
im Einsatz, bevor man sich im Oktober 2007<br />
14 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Zertifi zierte Transparenz<br />
Katalysatorenhersteller setzt auf Qualitätsmanagement mit Simatic IT<br />
Die vollständige Rückverfolgbarkeit des Herstellungsprozesses ist<br />
die Grundlage eines effi zienten Qualitätsmanagements. Mit dem<br />
MES-System Simatic IT verbessert der Katalysatorenhersteller<br />
Johnson Matthey nicht nur die Prozesssicherheit und Produktivität,<br />
sondern erleichtert auch die Arbeit seiner Mitarbeiter.<br />
entschloss, dieses durch ein Plattform-basiertes<br />
neues Syst em zu er setzen. Nachteile<br />
der best ehenden Individuallösung:<br />
Sie war nicht durchgängig genug, und Weiterentwicklungen<br />
konnten nur v om Hersteller<br />
selbst r ealisiert werden. Die U mstellung<br />
auf ein St andardsystem sollt e<br />
diese Abhängigk eit beenden. Gef ordert<br />
wurde eine MES-Plattf orm mit einem hohen<br />
Maß an K onfi gurierbarkeit, das die<br />
Betriebssicherheit und die Produktivit ät<br />
erhöht und eine absolute Rückverfolgbarkeit<br />
sicherstellt. Darüber hinaus sollte das<br />
System eine hohe St abilität in der Anwendung<br />
und eine hohe Verfügbarkeit gewährleisten.<br />
Auf diese Aspekte legte Johnson<br />
Matthey besonderen Wert.<br />
Den Auftrag dafür erhielt die Bayreuther<br />
Softwarefi rma Xavo AG, die als langjähr iger<br />
<strong>Siemens</strong> Cer tifi ed Solution P artner<br />
über große Er fahrung mit dem MES-System<br />
Simatic IT v erfügt. „Wir setzen auf<br />
Simatic IT, weil wir technisch von dem System<br />
überzeugt sind. Es ist eine her vorragende<br />
Plattform, die sich optimal an unter-<br />
schiedlichste K undenanforderungen anpassen<br />
lässt. Ein wic htiger Aspekt ist für<br />
uns aber auch, dass <strong>Siemens</strong> als Weltmarktführer<br />
für A utomatisierungstechnik die<br />
Weiterentwicklung des Syst ems g arantiert“,<br />
unterstreicht Hans-Jürgen Postler,<br />
Projektleiter bei Xavo.<br />
Technische Herausforderung<br />
Aufgrund der Größe der Anlag e und der<br />
Komplexität der Prozesse sind die t echnischen<br />
Herausf orderungen an das MES-<br />
System durchaus hoch: Das Syst em läuft<br />
im Dreischichtbetrieb, wobei durchschnittlich<br />
40 Nutzer gleichzeitig damit arbeiten,<br />
um viele parallele Produktionsprozesse zu<br />
koordinieren. Die Bedienerführung muss<br />
die Lösung unterschiedlichster Aufgabenstellungen<br />
unterstützen. Zudem muss die<br />
Transparenz der Prozesse ständig gewährleistet<br />
sein – auc h wenn die N utzer mit<br />
PDAs im Betrieb unterwegs sind und nicht<br />
den großen Screen eines stationären Bildschirms<br />
für Inf ormations- und Eing abe-<br />
Fotos: Johnson Matthey
zwecke zur V erfügung haben. W eiterhin<br />
muss sich ein enorm hohes Datenvolumen<br />
bewältigen lassen, das bei der v ollständigen<br />
Rüc kverfolgbarkeit aller Einzelt eile<br />
entsteht, und für die einzelnen Bearbeitungsschritte<br />
sind Geräte und Systeme mit<br />
unterschiedlichen Dateiformaten zu int egrieren.<br />
Durchgängig und offen für<br />
Erweiterungen<br />
Die Umstellung auf das neue MES-System<br />
erfolgte schrittweise, wobei sich die Realisierungsphasen<br />
am Mat erialfl uss durch<br />
die Produktion orientierten. In der ersten<br />
Phase – W iegen, Mischen und Kne ten –<br />
werden die Technologen dabei unterstützt,<br />
die Zusammensetzung der Masse so zu optimieren,<br />
dass die g eforderten Vorgaben<br />
erreicht w erden. Der Prozess wird dazu<br />
mit der Simatic IT Production Suite modelliert.<br />
Das R ezeptmanagement mit den<br />
komplexen Berechnungen von Rezeptparametern<br />
anhand v on physikalischen Gesetzen<br />
und k undenspezifi schen Formeln<br />
übernimmt der Product Defi nition Manager.<br />
Dabei wird die U msetzung aut oma-<br />
Xavo AG<br />
Enterprise IT Solutions<br />
Als zertifi zierter <strong>Siemens</strong> Solution<br />
Partner Automation realisiert die<br />
Xavo AG maßgeschneiderte MES-<br />
Lösungen auf der Basis von Simatic IT<br />
für die Branchen Tabak, Nahrungs-<br />
und Genussmittel, Umwelt sowie<br />
pharmazeutische Industrie.<br />
Schwerpunkte sind die Produktion,<br />
aber auch die Unterstützung von<br />
Forschung, Entwicklung und<br />
Laborautomatisierung.<br />
Firmensitz: Meistersingerstr. 2<br />
95444 Bayreuth<br />
Tel.: 0921/787779-0<br />
Fax: 0921/787779-29<br />
inf o@xavo.com<br />
www .xavo.com<br />
Unter streng kontrollierten und nachvollziehbaren<br />
Bedingungen fertigt Johnson<br />
Matthey in Redwitz Katalysatoren für<br />
unterschiedlichste Industriebereiche<br />
tisch dokumentiert, ohne dass händischer<br />
Protokollaufwand für die V ersatzversionen<br />
entsteht.<br />
In der zweiten und dritten Phase kamen<br />
das Strainen, Extrudieren und Calcinieren<br />
hinzu. Der Simatic IT Mat erial Manag er<br />
pfl egt die Produktc harakteristiken und<br />
verwaltet die Char gen und Einzelt eile im<br />
gesamten Prozess. Dazu g ehören das Management<br />
von Paletten und Gestellen sowie<br />
die vollständige und lüc kenlose Rückverfolgung.<br />
Die Module w erden über einen<br />
Data Matrix Code identifi ziert, der beim<br />
Extrudieren aufgebracht wird. Das Dat enhandling<br />
ist denkbar einfach: Wird die Palette<br />
in den Ofen gefahren, erfasst ein Laser<br />
das Label, und die Zuordnung ist f estgeschrieben.<br />
Sollte der Code des Moduls aus<br />
irgendeinem Gr und unleser lich w erden,<br />
verhindert das System zuverlässig, dass ein<br />
Ersatz-Code zugeordnet wird, und das Teil<br />
muss verworfen werden – ein wesentlicher<br />
Beitrag zu mehr Betriebssicherheit.<br />
Realisiert ist auc h ber eits die Sc hnittstelle<br />
zu den Robotern für die abschließenden<br />
Fertigungsschritte Sägen, Vermessen,<br />
Sortieren und Verpacken. Bei der abschließenden<br />
Kontrolle zeigt das Syst em noch<br />
einmal eindrucksvoll, welche Datenmengen<br />
es verarbeiten kann: 25 qualitätsrelevante<br />
Messwerte pro Modul werden innerhalb<br />
von einer Sekunde erfasst und verarbeitet.<br />
Vorteile auf einen Blick<br />
+ Transparente Fertigung<br />
+ Gewährleistung der<br />
Chargenrückverfolgbarkeit<br />
+ Erhöhung der<br />
Prozesssicherheit<br />
+ Erhöhung der Produktivität<br />
Verbesserung der<br />
+ Produktqualität<br />
+ Erhöhung der<br />
Mitarbeitermotivation<br />
+ Intelligentes Controlling des<br />
Produktionsprozesses<br />
Positive Resonanz<br />
Durch das neue MES-Syst em konnte die<br />
Transparenz der F ertigung deutlic h er -<br />
höht werden. Positiv aufgenommen wurde<br />
das neue Syst em auch von den Mit arbeitern.<br />
Entsc heidend dafür ist die v erbesserte<br />
Ü bersichtlichkeit, die ohne lästig e<br />
Protokolltätigkeit erreicht wird. So denkt<br />
das bewährte Team von Johnson Matthey<br />
und Xavo bereits gemeinsam darüber nach,<br />
Simatic IT auch für die Fertigungsplanung<br />
einzusetzen. „Das Syst em ist noc h längst<br />
nicht ausg ereizt. W ir sehen noc h eine<br />
Menge Potenzial, bis hin zur vollständigen<br />
Anbindung der Produktion an das SAP -<br />
System“, bestätigt Hans-Jürgen Postler. +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/simatic-it<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Jürgen Kettlitz,<br />
Promotor für MES-Systeme,<br />
Nürnberg<br />
+ Kontakt:<br />
juergen.kettlitz@siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 15
Automatisierungstechnik<br />
16 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Erweiterungsprojekt<br />
gemeistert<br />
Modulare Simatic S7-1200 im Einsatz in der Fördertechnik<br />
Kompakt, modular, intuitiv zu bedienen –<br />
diese Eigenschaften schätzt Elektro Schumacher<br />
besonders an der neuen Simatic S7-1200<br />
mit Step 7 Basic und WinCC Basic. Für die<br />
Automatisierung einer Förderanlage hat<br />
sich das Unternehmen deshalb für dieses<br />
Steuerungs paket entschieden.<br />
<strong>Siemens</strong> AG<br />
Eine besondere Herausforderung für<br />
die F irma Elekt ro Sc humacher im<br />
nordrhein-westfälischen Swistt al<br />
war der A uftrag, eine F örderbandanlage<br />
um vier zusätzlic he Bänder zu er weitern.<br />
Der Spezialist für den Sc haltschrankbau<br />
für U mbauten und die Er richtung v on<br />
Neuanlagen im industriellen und privaten<br />
Bereich sollte bei der Erweiterung der Förderbandanlage<br />
die Bänder automatisieren<br />
und in die best ehende Förderanlage integrieren.<br />
Die Förderbänder werden zeitversetzt<br />
gestartet, kontinuierlich überwacht<br />
und sind mit Hand- und Automatikbetrieb<br />
ausgestattet. Des Weiteren war eine binäre<br />
Kopplung zur best ehenden Anlage gefordert.<br />
Zuk ünftig sollt e die Anlag e außer -<br />
dem noch mit einem T ouch-Bediengerät<br />
mit grafi scher Darstellung erweitert werden<br />
können.<br />
Rudolf Schumacher setzt bereits seit der<br />
Firmengründung nahezu aussc hließlich<br />
Produkte von <strong>Siemens</strong> ein. „Ic h habe von<br />
Anbeginn eine hohe Qualit ät und Lief ertreue<br />
v on <strong>Siemens</strong> er halten. Darüber<br />
hinaus haben mic h der <strong>Siemens</strong> eig ene<br />
Vertrieb und die <strong>Siemens</strong> Promo tion für<br />
Automatisierungstechnik fachlich immer<br />
bestens unt erstützt“, begründe t der F irmeninhaber<br />
seine Entscheidung.<br />
Die ideale Steuerung für die<br />
Modernisierung<br />
Da für Rudolf Sc humacher das Er stellen<br />
von Steuerungsprogrammen kein alltägliches<br />
Geschäft ist, suchte er für die A utomatisierung<br />
der Förderanlage gezielt nach<br />
einem einfachen und möglichst intuitiven<br />
Programmiertool auf dem neuesten Stand<br />
der Technik. <strong>Siemens</strong> st ellte ihm daraufhin<br />
die neue K ompaktsteuerung Simatic<br />
S7-1200 und die Programmier software<br />
Step 7 Basic mit integriertem WinCC Basic<br />
zur V isualisierung v or. „Die Simatic S7-<br />
1200 hat mich aufgrund ihres guten Preis-<br />
Leistungs-Verhältnisses sowie ihrer Kompaktheit<br />
und der modular en Erweiterbarkeit<br />
über ein Signal-Board-Modul sof ort<br />
überzeugt“, lobt Rudolf Sc humacher. So<br />
kann er die On-Board-P eripherie der v orhandenen<br />
CPU 1214-C über ein Signal<br />
Board erweitern, ohne die Baugröße v erändern<br />
zu müssen, f alls diese spät er einmal<br />
nicht mehr ausr eichen sollte. Das ist
Das Zusammenspiel<br />
macht den Unterschied<br />
Die neue Simatic S7-1200 und die<br />
für die Visualisierung empfohlenen<br />
Simatic Basic Panels werden mit<br />
einer gemeinsamen Software<br />
projektiert: mit Step 7 Basic. In<br />
diesem Framework sind Hardware-<br />
Projektierung, Editoren für die<br />
Erstellung des Anwenderprogramms<br />
und die Projektierung der<br />
Visualisierung mit Simatic WinCC<br />
Basic miteinander verbunden. Das<br />
bringt viele Vorteile. So lassen sich<br />
beispielsweise Ein-/Ausgänge der<br />
Hardware ganz einfach per Drag &<br />
Drop aus der Hardware-Projektierung<br />
in den Programm-Editor ziehen<br />
oder einer Schaltfl äche in der<br />
Visualisierungsoberfl äche zuordnen.<br />
Der Clou dabei: Im Hintergrund<br />
wird ganz automatisch die entsprechende<br />
Verbindung angelegt. Das<br />
steigert nicht nur die Effi zienz,<br />
sondern auch die Projektqualität,<br />
denn die Daten sind automatisch<br />
konsistent. Änderungen brauchen<br />
nur an einer Stelle durchgeführt<br />
Mit einem zusätzlichen Signal Board lässt sich<br />
die Anzahl der digitalen oder analogen I/Os der<br />
Steuerung anpassen, ohne sie zu vergrößern<br />
deshalb wichtig, weil das Sc haltschrankvolumen<br />
bei dieser A utomatisierungsaufgabe<br />
begrenzt ist.<br />
Die Kopplung der Simatic S7-1200 zum<br />
Programmier-PC/-PG erfolgt über die in<br />
der Simatic S7-1200 integrierte Profinet-<br />
Schnittstelle. Diese unterstützt auch das<br />
Protokoll TCP/IP native. Genauso wie die<br />
HMI Basic P anels v on <strong>Siemens</strong>. Rudolf<br />
Schumacher ist v on dieser Lösung begeistert:<br />
„Diese RJ45-Sc hnittstellentechnologie<br />
besitzen auc h meine PCs. So<br />
kann ich mich sofort mit einem handelsüblichen<br />
IE TP Cord-Ether net-Kabel direkt<br />
auf die CPU koppeln. Die integrierte<br />
Auto Cross Ov er-Funktion der Simatic<br />
<strong>Siemens</strong> AG<br />
zu werden und werden automatisch<br />
projektweit nachgezogen. Auch dabei<br />
ist Datenkonsistenz gewährleistet.<br />
S7-1200 findet immer die V erbindung.“<br />
Dadurch benö tigt er k eine speziellen<br />
Online-Kabel oder Zusatzhardw are auf<br />
seinen PCs.<br />
Komfortable Software<br />
Bei der St ep 7 Basic Sof tware schätzt Rudolf<br />
Schumacher besonders, dass die aufgabenorientierten,<br />
intelligenten und intuitiven<br />
Editoren perfekt zusammenarbeiten<br />
und damit eine sc hnelle Parametrierung<br />
gewährleistet ist. Das int egrierte WinCC<br />
Basic gr eift sofort auf die V ariablenliste<br />
der Simatic S7-1200-CPU zu. Somit ist sichergestellt,<br />
dass bei der spät eren Visualisierung<br />
der Anlage über ein Simatic Basic<br />
Panel keine lange Wiedereinarbeitung in<br />
das Programm erforderlich ist.<br />
Sehr hilfreich fi ndet Rudolf Schuh macher<br />
auch das mehr stufi ge, int elligente Hilf esystem<br />
der Step 7 Basic Software. Der Roll<br />
Over Tool Tip gibt sofort stichwortartig Informationen<br />
zu einem F eld, Symbol oder<br />
einer An weisung, sobald man diese anwählt.<br />
A us dem T ool T ip heraus k ommt<br />
man zu einer k urzen Besc hreibung. Von<br />
dort aus k ann man sic h sog ar dir ekt in<br />
das Internet einwählen, um z. B. die FAQs<br />
des Customer Supports abzurufen. Echtes<br />
Learning by Doing. Nach Fertigstellung des<br />
Anwenderprogramms erzeugt Step 7 Basic<br />
eine kundengerechte Dokumentation.<br />
Die Projektierung einer CPU 1214 C<br />
und eines Basic Panels vom Typ KTP400<br />
Basic mono PN<br />
Bestens unterstützt<br />
Da die Simatic S7-1200 zur zeit in der<br />
Markteinführung ist, wurde Rudolf Schumacher<br />
von <strong>Siemens</strong> eine Projektierungsunterstützung<br />
durch die Promo tion der<br />
Zweigniederlassung Köln angeboten, was<br />
er gerne in Anspruch nahm. So gerüstet,<br />
nahm er seinen W iedereinstieg in die<br />
Welt der St euerungsprogrammierung in<br />
Angriff und konnte sich bereits zwei Wochen<br />
später über die er folgreiche Erstinbetriebnahme<br />
der A utomatisierung der<br />
Förderbandanlage freuen. Voll des Lobes,<br />
wie gut alles geklappt hat, konstatiert Rudolf<br />
Schumacher abschließend: „<strong>Siemens</strong><br />
ist eben <strong>Siemens</strong>. Da passt alles zusammen.“<br />
+<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/s7-1200<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Klaus-Jürgen Wald,<br />
Promotor für Simatic S7-1200, S7-200<br />
und LOGO!, Region West<br />
+ Kontakt:<br />
klaus-juergen.wald@siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 17<br />
<strong>Siemens</strong> AG
Automatisierungstechnik<br />
Simatic Embedded Automation<br />
ist eine interessante Alternative,<br />
wenn typische SPS-Aufgaben mit<br />
PC-Funktionalitäten kombiniert<br />
werden müssen. Die Firma<br />
Germanfl ux-Noha hat ihre<br />
Induktionslötanlagen für<br />
Läufer von Großantrieben mit<br />
einem Simatic Microbox PC<br />
automatisiert.<br />
Um in der F ertigung höchste Qualität<br />
und Zuverlässigkeit bei maximaler<br />
Produktivit ät sic herzustellen,<br />
nutzt <strong>Siemens</strong> moder nste Technologien<br />
und Verfahren. Jüngstes Beispiel ist das Induktionslöten<br />
von Kurzschlussringen an<br />
die Läuferstäbe großer Rotoren für Industrie-<br />
und Bahnmotoren.<br />
Innovative Technologie für<br />
hohe Qualität<br />
Induktionslötanlagen der r enommierten<br />
Firma Germanfl ux-Noha mit Sitz in W aldbrunn<br />
sind in <strong>Siemens</strong> Werken in Deutschland<br />
und Indien in Betrieb.<br />
Der induktiv e Er wärmungsprozess er -<br />
möglicht es, sc hnell eine elekt risch leitende<br />
Verbindung zwischen dem sc hweren<br />
K urzschlussring und den Läuf erstäben<br />
her zustellen. Das Induktionslö ten<br />
garantiert dabei eine besonder s homogene<br />
und spannungsfreie Verbindung.<br />
Der Induktor baut im K upferring ein<br />
starkes Magnetfeld auf, und die dadurch erzeugten<br />
Wirbelströme erhitzen das Metall<br />
aufgrund des elekt rischen Widerstandes.<br />
Die Er wärmung er folgt dabei so g leichmäßig,<br />
dass eine absolut e Temperaturdifferenz<br />
von ± 10 Kelvin bis hin zur Prozesstemperatur<br />
von bis zu 750 °C eing ehalten<br />
wird.<br />
Robust und fl exibel:<br />
die Automatisierung<br />
Die Syst emsteuerung über nimmt ein<br />
Simatic Microbo x PC 427B mit dem Betriebssystem<br />
Windows XP Embedded. Auf<br />
diesem Indust rie PC (IPC) lässt sich das<br />
18 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Kompakt gelöst<br />
Embedded PC steuert Induktionslötanlagen in der<br />
Fertigung von Industrie- und Bahnmotoren<br />
Das Induktionslöten für Läufer von Industrie- und Bahnmotoren erfordert robuste<br />
Automatisierung. Ideal eignet sich dafür der Simatic Microbox PC<br />
Temperaturprofi l für die Wär mebehandlung<br />
als R ezept für die unterschiedlichen<br />
Läufergeometrien hinter legen. Der IPC<br />
steuert den A ufheizvorgang, er fasst die<br />
Prozessdaten, bereitet sie auf und zeigt sie<br />
an einem ang eschlossenen Flat P anel Monitor<br />
an. Zur über sichtlichen Darstellung<br />
von Leistung, Temperatur und w eiteren<br />
Prozessgrößen ist zusätzlich zur Controllersoftware<br />
Simatic WinAC das Visualisierungssystem<br />
Simatic W inCC fl exible auf<br />
dem IPC installiert.<br />
Das gesamte System ist robust und nahezu<br />
wartungsfrei: Der Microbox PC kommt<br />
ohne Lüfter und F estplatte aus, der Flat<br />
Panel Monitor ist rundum IP65 geschützt.<br />
Der IPC ist äußerst kompakt, gleichzeitig<br />
aber offen und fl exibel. Zusätzlich zur vorinstallierten<br />
Software lassen sic h weitere<br />
PC-Applikationen inst allieren. Eine der<br />
beiden Ether net-Schnittstellen onboard<br />
wird genutzt, um die Prozessdaten zur Archivierung<br />
an den zentralen Firmenserver<br />
zu übertragen.<br />
Kostengünstig und zukunftssicher<br />
Die wichtigsten Argumente für den Microbox<br />
PC w aren für Ger manfl ux-Geschäfts-<br />
führer Werner Harnisch, neben der Kompaktheit<br />
und Flexibilität, die geringen Investitionskosten,<br />
um die Prozessdaten zu<br />
erfassen und den IPC ans Netzwerk anzubinden.<br />
Die Möglichkeit, wichtige Prozessdaten<br />
archivieren und damit die Fertigungsqualität<br />
belegen zu können, gewinnt für die<br />
Zertifi zierung derartiger Anlagen immer<br />
mehr an Bedeutung. Germanfl ux hat hier<br />
mit dem Microbo x PC 427B und Simatic<br />
Embedded Automation einen neuen W eg<br />
beschritten und plant, die gewählte Konfi -<br />
guration als St andard auch in k ünftigen<br />
Anlagen zu nutzen. +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/simatic-pc<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Ulli Ziegenfuss, Promotor<br />
PC-based Automation,<br />
Mannheim<br />
+ Kontakt:<br />
ulli.ziegenfuss@siemens.com<br />
Germanfl ux-Noha
Ultrakompakt<br />
und leistungsstark<br />
Neue Embedded IPCs für den maschinennahen Einsatz<br />
Aufgrund ihrer hohen Robustheit und Langzeitverfügbarkeit werden Embedded PCs immer häufi ger<br />
als maschinennahe Steuerungen eingesetzt. Der neue ultrakompakte und wartungsfreie Microbox PC<br />
Simatic IPC427C und der darauf basierende Panel PC HMI IPC477C können rechenintensive Aufgaben<br />
in komplexen Steuerungs- oder Messanwendungen noch schneller bearbeiten.<br />
Der Microbox PC bie tet mit seinem<br />
1,2 GHz sc hnellen Core-2-Duo-Prozessor<br />
von Intel sehr viel R echenleistung<br />
in nur 1,7 l Gehäuse volumen<br />
(262 mm × 134 mm × 47 mm). Bereits mit<br />
den w ahlweise mög lichen Cor e-2-Solo-<br />
oder Celeron-M-Prozessor en br ingt er<br />
eine bis zu doppelt so hohe R echenleistung<br />
wie seine Vorgänger. Dank Hutschienen-,<br />
Wand- oder Buchmontage passt sich<br />
der Microbox-PC den Platzverhältnissen in<br />
jedem Schaltschrank an. An der Onboard-<br />
DVI-I-Schnittstelle können sowohl analoge<br />
als auch digitale Bildschirme angeschlossen<br />
werden. Im Ser vicefall nachträglich<br />
ein Displa y anzusc hließen, ist ebenso<br />
möglich wie g leichzeitig zw ei Monit ore<br />
mit unterschiedlichen Bildinhalten.<br />
Alternativ ist der Microbox PC als Panel<br />
PC mit einer V ielzahl unterschiedlicher<br />
Displaytypen erhältlich:<br />
• Displaygröße 12–19 Zoll<br />
• Touch- oder Tastendisplay<br />
• Pro-Variante mit Aluminiumgehäuse<br />
in Schutzart IP65 und Touchdisplay,<br />
vorbereitet für die Montage an Tragarmsystemen<br />
Leistungsfähige Ausstattung<br />
Die IPCs sind zu ihren Vorgängern einbau-<br />
und schnittstellenkompatibel. Sie st ellen<br />
die volle CPU-Leistung bis zu einer U mgebungstemperatur<br />
von bis zu 55 °C zur<br />
Verfügung – lüfterlos und im 24-Stunden-<br />
Dauerbetrieb.<br />
Für speicherintensive Anwendungen ist<br />
eine Ser ial-ATA-Festplatte mit 80 GByt e<br />
Speichervolumen erhältlich. Die robust e<br />
Alternative hierzu ist ein hoc hwertiges,<br />
auf SLC-Flash-Speichermodulen basierendes<br />
Solid-State Drive (SSD) v on Intel mit<br />
32 GByt e. Da es k eine be weglichen Teile<br />
enthält, ist es g egenüber Sc hwing- und<br />
Schockbelastungen sehr robust. Je nac h<br />
Anforderung k önnen auc h bis zu zw ei<br />
Der neue Microbox PC ist in zwei Varianten erhältlich: in der „klassischen“ Form<br />
für den Einbau im Schaltschrank oder als Panel PC mit unterschiedlichen Displaytypen<br />
<strong>Siemens</strong> AG<br />
Automatisierungstechnik<br />
8 GByte fassende CompactFlash-Karten (CF)<br />
konfi guriert w erden, eine da von int ern,<br />
um einen unerlaubten Zugr iff auszuschließen.<br />
Da bis zu drei PCI-104-Erweiterungsbaugruppen<br />
integriert werden können, lassen<br />
sich unterschiedlichste Automatisierungsaufgaben<br />
umsetzen. Für die dezentrale Anbindung<br />
v on Feldgeräten oder speic herprogrammierbaren<br />
Steuerungen steht optional<br />
sowohl eine Profi bus- als auch eine<br />
Profi net-Schnittstelle zur Verfügung.<br />
Zur schnellen Übermittlung von Daten<br />
in einem Netzwerkverbund gibt es zwei Onboard-Ethernet-Schnittstellen<br />
mit 10/100/<br />
1000 Mbit/s, die auc h einen r edundanten<br />
Netzwerkaufbau (Teaming) erlauben. Bei<br />
Spannungsausfall können im SRAM wic htige<br />
Prozessdaten zuverlässig remanent abgespeichert<br />
werden. Integrierte Diagnose-<br />
und Überwachungsfunktionen erlauben es,<br />
kritische Betriebszustände frühzeitig zu<br />
erkennen und Stillstände zu vermeiden.<br />
Dank einer Produktv erfügbarkeit von<br />
mindestens drei Jahren und einer Er satzteilverfügbarkeit<br />
von mindestens fünf Jahren<br />
nach Ende der aktiv en Vermarktung<br />
bieten die Industrie-PCs zudem eine hohe<br />
Investitionssicherheit. +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/simatic-ipc<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Dirk Wagner, Marketing<br />
Manager Simatic IPC, Fürth<br />
+ Kontakt:<br />
dirk.dw.wagner@siemens.com<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Thomas Steinhorst, Simatic<br />
HMI-PC, Nürnberg<br />
+ Kontakt:<br />
thomas.steinhorst@<br />
siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 19
Sicherheitstechnik<br />
Am Flughafen Hannover<br />
wurden zehn Fluggastbrücken<br />
mit einem<br />
modernen Sicherheitssystem<br />
ausgerüstet<br />
20 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Sichere Brücken<br />
Fehlersichere Steuerung als wirtschaftliche Lösung bei<br />
der Modernisierung von Fluggastbrücken<br />
Im Zuge von Modernisierungs-<br />
arbeiten entschied sich die<br />
zuständige Technikabteilung<br />
am Flughafen Hannover für den<br />
Einsatz eines fehlersicheren<br />
Controllers Simatic S7-300F.<br />
Durch diese zukunftsfähige<br />
Sicherheitslösung konnten nicht<br />
nur Zeit und Aufwand gespart,<br />
sondern auch die Sicherheit und<br />
Verfügbarkeit deutlich erhöht<br />
werden.<br />
Jeder, der sc hon einmal g efl ogen ist,<br />
kennt den Wunsch, das Flugzeug nach<br />
erfolgreicher Landung mög lichst<br />
schnell zu verlassen – am besten über eine<br />
stationäre Fluggastbrücke. Dazu muss die<br />
Fluggastbrücke spätestens nach einer Minute<br />
positioniert und beg ehbar sein. U m<br />
dies zu er reichen, bedar f es einer Präzision,<br />
von der der P assagier in der R egel<br />
nichts mer kt. Am Flughaf en Hanno ver<br />
gibt es 20 st ationäre Fluggastbrücken,<br />
von denen zehn aufgrund ihres Alters bezüglich<br />
Sicherheit und Anlagenverfügbarkeit<br />
auf den neuest en Stand der Technik<br />
gebracht werden sollten.<br />
Fehlersichere Steuerung als Herz<br />
moderner Sicherheitslösungen<br />
Nach einer gemäß EN ISO 14121 durchgeführten<br />
Risikobeurteilung und der entsprechenden<br />
Defi nition der einzelnen Sic herheitsfunktionen<br />
(nac h EN ISO 13849-1)<br />
entschieden sich die Verantwortlichen für<br />
den Einsatz einer fehlersicheren Steuerung<br />
Simatic S7-315F 2DP mit dezentraler Peripherie<br />
Simatic ET 200S. Die Kommunikation<br />
mit der f ehlersicheren Steuerung erfolgt<br />
über Profi bus mit Profi safe-Protokoll.<br />
„Der große Vorteil der ausgewählten Automatisierungslösung<br />
ist, dass sie sowohl<br />
sicherheitsgerichtete als auc h Standardsignale<br />
verarbeitet – und dies über ein einziges<br />
Bussystem“, lobt Timo Kindler, Tech-
nikspezialist bei den Technischen Diensten<br />
des Flughafens Hannover. Ausgesprochen<br />
hilfreich fand er auch das kostenlose Safety<br />
Evaluation Tool (www.siemens.de/safetyevaluation-tool),<br />
„das uns bei der Zusammenstellung<br />
der K omponenten und der<br />
Dokumentation der Sicherheitsfunktionen<br />
sehr geholfen hat“.<br />
Nach Abschluss der Umrüstaktion werden<br />
nun alle 20 Flugg astbrücken von Simatic<br />
Controllern gesteuert. Timo Kindler ist vom<br />
Add-on für Simatic St ep 7 „Dist ributed<br />
Safety“ begeistert, denn „auf der Simatic<br />
S7-Plattform ist der U mgang mit der<br />
Sicherheitstechnik neben der Standardautomatisierung<br />
sehr einf ach“. Als v orteilhaft<br />
erwiesen sich für ihn auch die in der<br />
Softwarebibliothek v orgefertigten, TÜV -<br />
zertifi zierten Bausteine – wie zum Beispiel<br />
das F eedback für die dynamisc he Rüc klesung<br />
der Öff nerkontakte der N ot-Halt-<br />
Schütze –, die im f ehlersicheren Programmteil<br />
genutzt werden können.<br />
Die wichtigsten Pluspunkte des Sic herheitskonzepts<br />
sind der v ergleichsweise<br />
niedrige Projektierungsaufwand sowie der<br />
gesparte Verdrahtungsaufwand. Dieser ergibt<br />
sich aufgrund der K ommunikation<br />
über Profi bus zwischen der fehlersicheren<br />
Steuerung S7-315F 2DP und der dezent ralen<br />
Peripherie ET 200S. Denn die Standard-<br />
und fehlersicheren I/O-Einheiten konnten<br />
optimal dort platziert werden, wo die Sensorik<br />
sitzt, was automatisch zu kurzen Leitungswegen<br />
führt. „Ein weiterer Vorteil war,<br />
dass wir die vorhandenen Sensoren einfach<br />
auf die Ein- und Ausgangsbaugruppen der<br />
neuen ET 200S St ation verdrahten konnten<br />
und so keine zusätzliche Investition in<br />
Vom Schaltpult aus können alle Sicherheitsfunktionen<br />
über einen Monitor bedient werden<br />
Fotos: <strong>Siemens</strong> AG<br />
‚Hardware‘ einplanen mussten“, berichtet<br />
Timo Kindler. Das führte auch dazu, dass die<br />
gesamte Modernisierung einer einzelnen<br />
Fluggastbrücke von zwei Mitarbeitern in<br />
einer Woche durchgeführt werden konnte.<br />
Hohe Sicherheit durch Sensorik<br />
Wird die Fluggastbrücke an das Flugzeug<br />
herangefahren, positionieren je ein dr ehzahlveränderbarer<br />
Antrieb links und rechts<br />
das Fahrwerk. Ein induktiv er Näherungsschalter<br />
detektiert dabei die Endposition<br />
des Drehkranzes. Während der Verfahrbewegung<br />
schiebt sich der Personentunnel<br />
wie ein Teleskop zusammen bzw. auseinander.<br />
Sobald die Endposition er reicht<br />
wird, stoppen Positionsschalter die Axialbewegung<br />
und verhindern so eine Beschädigung.<br />
Ein weiterer Positionsschalter meldet<br />
die W inkelverstellung der Flugg astbrücke<br />
am Gebäude. W ird der Tunnel zu<br />
weit in die eine oder andere Richtung ausgelenkt,<br />
lösen die Positionsschalter sofort<br />
einen Not-Halt in der F-Steuerung aus und<br />
die entsprechenden Ausgänge werden sicher<br />
abgeschaltet.<br />
Bei nor maler Fahrt melden ein Ult raschallsensor<br />
und ein Inf rarotsensor den<br />
Beginn der Sc hleichfahrt zum Andoc ken<br />
an das Flugzeug. Sollte es zu einer Kollision<br />
kommen, wird der am vorderen Ende der<br />
Fluggastbrücke sitzende fehlersichere Berührungssensor<br />
(Bum per) aktivier t und<br />
sofort jegliche Bewegung gestoppt. Dies ist<br />
auch der Fall, wenn die darunter liegenden<br />
Fahrantriebe gegen ein Hindernis stoßen.<br />
Während der Fahrt muss die F alttür geschlossen<br />
sein, was von einem fehlersicheren<br />
Magne tschalter über wacht wird. Ist<br />
die Brücke dann am Flugzeug positioniert,<br />
können nacheinander Falt- und Flugzeugtür<br />
geöffnet werden. Unter die Flugzeugtür<br />
schiebt der Bediener einen ebenf alls<br />
sicherheitstechnisch überwachten Sicherheitsschuh.<br />
Dieser verhindert, dass es während<br />
der aut omatischen Höhenr egulierung<br />
der Fluggastbrücke zu einer Kollision<br />
mit der offenen Flugzeugtür kommt.<br />
Zur Nachahmung empfohlen<br />
Die Modernisierung der Fluggastbrücken<br />
am Flughafen Hannover zeigt, welche Vorteile<br />
moder ne Sicherheitstechnik br ingt.<br />
„Das Konzept aus fehlersicherer Steuerung<br />
mit angeschlossener dezentraler Peripherie<br />
ließ sich zügig planen, programmieren und<br />
installieren“, so Timo Kindler (li.) und sein<br />
Kollege Bernd Ilgner (re.)<br />
Durch Einsatz einer f ehlersicheren Steuerung<br />
Simatic S7-315F 2DP in V erbindung<br />
mit der dezent ralen Peripherie Simatic<br />
ET 200S konnte ein übersichtliches Sicherheitssystem<br />
realisiert und gleichzeitig der<br />
Aufwand für Planung so wie Ver kabelung<br />
erheblich reduziert werden.<br />
Timo Kindler best ätigt: „Der mög liche<br />
Mischbetrieb von fehlersicheren und Standardsignalen<br />
sowie die Step 7-Programmierung<br />
hat uns die Arbeit stark vereinfacht.“<br />
Und nicht nur das: Durch diese Maßnahme<br />
konnte sehr sc hnell Know-how in punct o<br />
Programmierung fehlersicherer Systeme<br />
aufgebaut werden. „Das versetzt uns in die<br />
Lage, bei Störungen schnellstens reagieren<br />
zu können, ohne dass wir teuere Unterstützung<br />
von außen beziehen müssen“, ergänzt<br />
Timo Kindler.<br />
Die f ehlersichere A utomatisierungslösung<br />
von <strong>Siemens</strong> über zeugte auch die<br />
Berufsgenossenschaft. T imo Kindler dazu:<br />
„Der Sachverständige von der Berufsgenossenschaft<br />
hat uns best ätigt, dass wir hinsichtlich<br />
der Sic herheitstechnik eine wir klich<br />
zukunftsfähige Brüc ke g eschaffen<br />
haben.“ +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/f-cpu<br />
+ www.siemens.de/sensors<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Dipl.-Ing. Deniz Isik,<br />
Promotor für Sicherheitstechnik<br />
Safety Integrated,<br />
Region Mitte<br />
+ Kontakt:<br />
deniz.isik@siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 21
Sicherheitstechnik<br />
22 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Airbags sicher gefaltet<br />
Modulares Sicherheitssystem (MSS) ermöglicht komfortable Absicherung<br />
von Sondermaschinen<br />
Die Ideal Maschinenbau aus Gauting hat ihre Airbag-<br />
Faltmaschinen neu konzipiert und dabei moderne<br />
Sicherheitstechnik eingesetzt. Für die komplexen<br />
Anforderungen, die in diesem Fall an die Sicherheitstechnik<br />
gestellt werden, bietet die modular aufgebaute,<br />
softwarebasierte Sicherheitslösung MSS Sirius 3RK3<br />
eine Reihe von Vorteilen wie weniger Platzbedarf,<br />
höhere Flexibilität sowie reduzierten Installations- und<br />
Inbetriebnahmeaufwand.<br />
Corbis<br />
Der Trend im Sonder maschinenbau<br />
geht zu immer k omplexeren Maschinenlösungen.<br />
Entspr echend<br />
steigt auch der Anspr uch an die Sic herheitstechnik.<br />
Das spiegelt sich auch im aktuellen<br />
Fall, einer Maschine zum Zusammenfalten<br />
von Airbags für die F irma Takata<br />
aus der A utomobil-Zulieferbranche.<br />
Die Sondermaschine der Ideal Maschinenbau<br />
GmbH in Gauting bei München ist so<br />
konzipiert, dass der Bediener den Airbag<br />
und das dazu passende Gehäuse einleg t,<br />
den Startvorgang auslöst und ansc hließend<br />
ein einbaugerechtes fertiges Produkt<br />
entnimmt. Fünf solcher Maschinen hat der<br />
bayerische Sondermaschinenbauer bereits<br />
geliefert. „Das bedeutet für uns fast schon<br />
eine Serienproduktion“, freut sich Helmut<br />
Heckner, Leiter der Steuerungstechnik bei<br />
Ideal Maschinenbau. „Denn die bestellten<br />
Maschinen sind meist Einzelstüc ke, die<br />
speziell auf die K undenwünsche zug eschnitten<br />
sind.“<br />
Individuell anpassbar<br />
Aus diesem Grund kam dem Unternehmen<br />
in Bezug auf Sicherheitstechnik das Modulare<br />
Sicherheitssystems (MSS) Sirius 3RK3<br />
sehr entg egen. Diese neue Sic herheitslösung<br />
basiert auf einem Grundgerät, das<br />
allein schon acht sicherheitsgerichtete Sensoreingänge<br />
besitzt so wie jeweils einen<br />
ebensolchen Relaisausgang und elektronischen<br />
Ausgang. Bei Bedarf lassen sich daran<br />
über Steckverbindungen bis zu sieben<br />
weitere Zusatzmodule mit unt erschiedlicher<br />
Ausprägung anreihen. Wer die gesamte<br />
Einheit kommunikationsfähig haben<br />
möchte, k ann zusätzlic h ein Profi bus-<br />
Modul anhängen.<br />
Schnelle Sicherheit durch<br />
Softwareprogrammierung<br />
Ein bedeutender Vorteil des MSS ist, dass<br />
die g esamte Sic herheitstechnik bis zur<br />
Kategorie 4 g emäß EN 954-1 bzw . SIL 3<br />
nach IEC 61508/62061 und P erformance<br />
Level e gemäß EN 13849-1 softwareseitig<br />
realisiert wird.<br />
Gute Dienste leistet dafür die Sof tware<br />
MSS ES, mit der sic h das Gerät sehr einfach<br />
grafi sch projektieren lässt und die Ergebnisse<br />
über den Grafi keditor übersicht-
lich visualisiert werden können. Ein Passwortschutz<br />
stellt sicher, dass nur aut orisiertes<br />
Personal Programmänderungen<br />
durchführen kann. Für die Testphase ist das<br />
sogenannte Forcen, das heißt das Aufschalten<br />
eines Ersatzwertes, möglich. Dadurch<br />
kann der Programmier er alle Sic herheitsfunktionen<br />
überprüfen, ohne dass die dazu<br />
gehörigen Sensoren angeschlossen sind.<br />
Als Praktiker schätzt Helmut Heckner an<br />
MSS auch, dass nur noch ein Viertel des<br />
früher benötigten Zeitaufwands für die Installation<br />
und Inbetriebnahme der Sicherheitstechnik<br />
er forderlich ist. Der St euerungsfachmann<br />
berichtet: „Die Projektierung<br />
der Sic herheitstechnik hat bei der<br />
ersten Airbag-Maschine etwa zwei Stunden<br />
in Anspruch genommen, bei den weiteren<br />
musst e das Programm nur noc h<br />
aufgespielt werden.“ Zudem gibt es keine<br />
internen Verdrahtungsfehler mehr, w as<br />
vor allem bei k omplexen und ineinander<br />
verzahnten Sicherheitslösungen von Vorteil<br />
ist. Darüber hinaus k önnen vom MSS<br />
Diagnosedaten per Profi bus an ein überlagertes<br />
Visualisierungssystem wie W inCC<br />
fl exible weitergegeben werden.<br />
Kompakt, fl exibel und einfach<br />
Neben der Zeitersparnis legt Ideal Maschinenbau<br />
vor allem auf die k ompakte Bauweise<br />
des MSS W ert. Die bisher v erwen-<br />
Vorteile des MSS Sirius 3RK3<br />
+ Maßgeschneidertes<br />
Mengengerüst zur Anpassung<br />
an individuelle Applikationen<br />
+ Modularer Aufbau für schnelle<br />
Montage und um fl exibel auf<br />
Anlagenänderungen zu<br />
reagieren<br />
+ Kompakte Bauform spart Platz<br />
im Schaltschrank<br />
Schnelle Parametrierung mit<br />
+ Software MSS ES<br />
+ Komfortable und<br />
benutzerfreundliche<br />
Bedienoberfl äche<br />
An das Basisgerät des Modularen Sicherheitssystems Sirius 3RK3 lassen sich bis zu sieben<br />
weitere Zusatzmodule anreihen. Programmiert wird alles über die Software MSS ES<br />
dete U msetzung der Sic herheitstechnik<br />
mit konventionellen Sicherheitsschaltgeräten<br />
belegte dreimal so viel Platz wie die<br />
neue MSS-Lösung. „Aber auch Wettbewerbsprodukte,<br />
die ähnlic h arbeiten, sind w esentlich<br />
voluminöser – und t eurer“, konstatiert<br />
Helmut Heckner.<br />
Ganz nebenbei ist die Fle xibilität er -<br />
heblich gestiegen, da sich die Verschaltung<br />
bzw. Zuordnung der einzelnen Sicherheitskreise<br />
als besonders einfach erweist. Löst<br />
der Maschinenbediener zum Beispiel die<br />
Sicherheitsfunktion des Lic htgitters v or<br />
der Maschinentür aus, schickt das MSS ein<br />
zeitverzögertes Signal an die St euerung,<br />
um die Maschine zu stoppen. Damit können<br />
Bewegungsabläufe zu Ende gefahren<br />
und St örungen v ermieden w erden. Die<br />
gleiche Flexibilität ergibt sich auch dann,<br />
wenn nach einem Stopp ein automatischer<br />
oder ein manueller Anlauf er folgen soll.<br />
„Für solche und ähnlic he Funktionen ist<br />
nun k eine spezielle Hardw are mehr er -<br />
forderlich, sondern sie können gewissermaßen<br />
‚on demand‘ in Sekundenschnelle<br />
programmiert w erden“, f asst Helmut<br />
Heckner zusammen.<br />
Alle Einstellungen und Programmschritte<br />
in der Sof tware lassen sic h übersichtlich<br />
dokumentieren und entspr echend ausdrucken.<br />
Das Programm wird dann auf<br />
den EPR OM-Speicher des MSS k opiert.<br />
Müssen später im Betrieb tatsächlich einmal<br />
Komponenten getauscht werden, erweist<br />
sich das neue Modulare Sicherheitssystem<br />
ebenf alls als unk ompliziert. Ab-<br />
nehmbare Klemmen sor gen dafür, dass<br />
nur die Geräte getauscht werden müssen<br />
und die Verdrahtung unverändert bleibt.<br />
Sicherheitstechnik so einfach wie<br />
Standardtechnik<br />
Das Anwendungsbeispiel einer Airbag-Faltmaschine<br />
beim Sonder maschinenbauer<br />
Ideal Maschinenbau zeigt deutlich, welche<br />
Vorteile moderne Sicherheitskonzepte wie<br />
das Modular e Sic herheitssystem bie ten.<br />
Helmut Heckner bestätigt das: „Mit dieser<br />
softwarebasierten Sicherheitslösung lässt<br />
sich die Sicherheitstechnik ebenso einfach<br />
umsetzen wie die St andardautomatisierung.“<br />
Für ihn ist der Anspruch erfüllt, dass<br />
gerade eine Maschine, die „Sicherheit“ produziert,<br />
auch bezüglich der eingesetzten<br />
Sicherheitstechnik auf A ugenhöhe mit<br />
dem Stand der Technik sein sollte. +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/sirius-mss<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Harald Homfeldt,<br />
Promotor Safety Integrated,<br />
München<br />
+ Kontakt:<br />
harald.homfeldt@siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 23<br />
<strong>Siemens</strong> AG
Sicherheitstechnik<br />
Ab dem 29. Dezember <strong>2009</strong> gelten die Anforderungen der<br />
neuen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG für die funktionale<br />
Sicherheit. Hersteller und Betreiber von Maschinen müssen<br />
sich jetzt auf die geänderten Verfahren und Bestimmungen<br />
vorbereiten, um weiterhin für die eigene Wettbewerbsfähigkeit<br />
und Haftungssicherheit zu sorgen.<br />
Die Neuerungen betreffen die Risikobeurteilung,<br />
Anforderungen an die<br />
Dokumentation und g eeignete Sicherheitssysteme,<br />
die Konformitätsbewertung<br />
sowie Maschinenbauer außerhalb der<br />
Europäischen Union. Die Risikobeurteilung<br />
einer Maschine muss durch kompetentes<br />
Fachpersonal vorgenommen werden. Die<br />
Durchführung der Risikobeurteilung muss<br />
in der t echnischen Dok umentation der<br />
Maschine beschrieben und in der Betriebsanleitung<br />
erwähnt werden.<br />
24 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Ohne Umwege<br />
zur Sicherheit<br />
Safety Integrated unterstützt Maschinenhersteller bei neuer Maschinenrichtlinie<br />
Für die CE-Konformitätsbewertung wurden<br />
neue Verfahren defi niert. Diese gelten<br />
für Maschinen, die im Anhang IV der Maschinenrichtlinie<br />
g elistet wurden, so wie<br />
für „unvollständige Maschinen“. Auf Basis<br />
der harmonisierten Normen EN ISO 13849-1<br />
und EN 62061 k önnen Hersteller der im<br />
Anhang IV gelisteten Maschinen nun eine<br />
Selbstzertifi zierung durchführen. Maschinenhersteller,<br />
die Masc hinen von außerhalb<br />
in die EU importieren möchten, müssen<br />
die t echnische Dokumentation ihrer<br />
Support für neue Safety-Normen<br />
+ Safety Evaluation Tool: TÜV-geprüftes Online-Tool für die Bewertung<br />
von Sicherheitsfunktionen einer Maschine nach EN ISO 13849-1 und<br />
EN 62061. Bietet eine umfangreiche Bibliothek mit vordefi nierten<br />
Sicherheitsfunktionen, schnellen Zugriff auf Produktdaten und eine<br />
Berechnung nach aktueller Normenlage.<br />
www.siemens.de/safety-evalution-tool<br />
+ Umfassendes Spektrum an Produkten und Lösungen:<br />
Zertifi ziert für Anwendungen bis SIL 3 und PL e (alle im Safety Evaluation<br />
Tool hinterlegt). Produktivitätsorientierte Lösungen ermöglichen einfaches<br />
Engineering und höchste Verfügbarkeit<br />
+ Kurs „Aktuelle Normen zur Realisierung sicherer Maschinen“ (ST-NSST):<br />
Gibt Einblick in die Anwendung der Normen und Vorschriften.<br />
www.siemens.de/sitrain-safetyintegrated<br />
+ Fachkundige Unterstützung durch Experten in der Nähe:<br />
+ Online-Support: Mit Funktionsbeispielen nach den neuen Normen,<br />
Dokumentation, Forum und FAQ.<br />
www.siemens.de/safety-integrated<br />
Maschine in der EU, z. B. durch Bevollmächtigte,<br />
erstellen lassen. Dies vereinfacht das<br />
CE-Konformitätsverfahren bei Behörden<br />
und sor gt beim An wender für mehr Sicherheit<br />
beim K auf und Be trieb der Maschine.<br />
Risiken erkennen, beherrschen und<br />
durchgängig dokumentieren<br />
Konformität mit der neuen Masc hinenrichtlinie<br />
und somit Expor tfähigkeit und<br />
Haftungssicherheit erreichen Maschinenhersteller<br />
durch Anwendung der Normen<br />
EN ISO 13849-1 und EN 62061. Diese haben<br />
neben qualitativen Betrachtungen auch<br />
quantitative Aspekte eingeführt. Dabei spielen<br />
die „Funktionale Sic herheit“ und die<br />
„Sicherheitsfunktion“ eine wichtige Rolle.<br />
Aus dem Prozess der Risikobewertung leiten<br />
sic h Sc hutzmaßnahmen zur Risik ominderung<br />
ab, die durch Sicherheitsfunktionen<br />
beschrieben werden. Anschließend<br />
wird die Lösung der Sic herheitsfunktion<br />
mit Hardware- und ggf. Sof twarekomponenten<br />
überprüft und bewertet, bis die in<br />
der Risikobeurteilung geforderte Sicherheitsintegrität<br />
erreicht wird. <strong>Siemens</strong> bietet<br />
dazu umf assende U nterstützung an<br />
(siehe Kasten). +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/safety-integrated<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Stefanie Warmerdam,<br />
Marketing Manager Safety<br />
Integrated, Nürnberg<br />
+ Kontakt:<br />
stefanie.warmerdam@<br />
siemens.com
<strong>Siemens</strong> AG<br />
Wartungsfrei und leise<br />
Flüssiggekühlte Umrichter punkten in vielen Anwendungen<br />
In der Antriebstechnik dominieren luftgekühlte Antriebe, da sie<br />
einfach zu projektieren sind. Wenn die Umgebungsbedingungen<br />
geschlossene Schaltschränke erfordern, sind dagegen wassergekühlte<br />
Umrichter das Mittel der Wahl, denn sie transportieren<br />
bei entsprechendem Design ihre Verlustwärme fast vollständig<br />
über das Kühlwasser aus dem Schaltschrank.<br />
Das Kühlmedium Luft ist überall vorhanden<br />
und uner wünschte Nebeneffekte<br />
wie Be tauung t reten praktisch<br />
nur selten auf. Deshalb w erden luftgekühlte<br />
Geräte in der Ant riebstechnik<br />
häufig verwendet. Von Nachteil ist allerdings<br />
eine starke Verschmutzung der Luft<br />
in der Umgebung der Maschinen. In diesem<br />
Fall ist eine Reinigung der Kühlungsluft<br />
über F iltermatten nötig, die regelmäßig<br />
gewartet werden müssen.<br />
Optimale Wärmeabführung<br />
Eine wartungsfreie Alternative sind w assergekühlte<br />
Umrichter für den Einsatz in<br />
geschlossenen Schaltschränken bei rauen<br />
Prinzip einer Durchfl ussregelung mit 3-Wege-Ventil als Betauungsschutz<br />
∆T L<br />
T max<br />
T U<br />
T min<br />
Tsoll - -<br />
Tist B<br />
Pumpe<br />
B<br />
A<br />
A<br />
AB<br />
3-Wege-Ventil<br />
Umgebungsbedingungen. Die P ower Modules<br />
aus der Reihe Sinamics S120 in der<br />
Bauform Chassis er füllen diese Anf orderungen<br />
optimal, denn die Geräte geben ihre<br />
Verlustleistung fast vollständig an das Kühlwasser<br />
ab. Da Wasser eine viermal bessere<br />
spezifi sche Wär mekapazität hat als L uft,<br />
können die fl üssigkeitsgekühlten Umrichter<br />
Sinamics S120 diesen V orteil nutzen,<br />
indem alle Bauteile, die merkliche Verluste<br />
erzeugen, ihre Wärme an den zentral angeordneten<br />
Kühlkörper mit integriertem<br />
Edelstahlwärmetauscher abführen – und<br />
das bei deutlic h kompakteren Geräteabmessungen<br />
gegenüber der vergleichbaren<br />
luftgekühlten Variante und dazu noch fast<br />
geräuschlos.<br />
x o x u<br />
xo xu x<br />
P-Rückführung<br />
flüssigkeitsgekühlter<br />
Umrichter Sinamics S120<br />
Stauscheibe<br />
Dreipunktregler<br />
-Y1<br />
y +Y1<br />
Rückkühlung<br />
zu<br />
M<br />
auf<br />
Stellmotor für 3-Wege-Ventil<br />
Nachbildung<br />
Stellantrieb<br />
Schutz vor Korrosion und Betauung<br />
Antriebstechnik<br />
Durch den eing ebauten Edelstahlwärmetauscher<br />
sind die Umrichter sehr gut gegen<br />
Korrosion geschützt und lassen sich unter<br />
Beachtung bewährter Betriebs- und Installationsvorschriften<br />
in die meist en Kühlkreisläufe<br />
integrieren. Empfohlen wird ein<br />
geschlossener Kühlkreislauf mit Membran-<br />
Druckausdehnungsgefäß (MAG), Sicherheitsventil<br />
(SV) und einem L uft/Wasser-<br />
Wärmetauscher bzw. Wärmetauscher (WT),<br />
der den Kühlkreislauf mit einem externen<br />
Rückkühler koppelt.<br />
Zur Vermeidung von Betauung muss die<br />
Temperatur des Kühlkörpers bzw. Kühlwassers<br />
über dem Taupunkt der Umgebungsluft<br />
gehalten werden. Dies erfolgt entweder<br />
über eine fest eingestellte, entsprechend<br />
hohe Temperatur des K ühlkörpers oder<br />
dadurch, dass der Kühlwasserdurchfluss<br />
und damit die K ühlkörpertemperatur je<br />
nach Umgebungstemperatur mittels eines<br />
3-Wege-Ventils verändert wird. Zur T emperaturregelung<br />
kann der An wender die<br />
im Umrichter Sinamics S120 vorhandenen<br />
frei verwendbaren Regel- und Logik-Bausteine<br />
nutzen, die sich einfach mit einem<br />
grafi schen Projektierungstool verschalten<br />
lassen.<br />
Die flüssigk eitsgekühlten U mrichter<br />
Sina mics S120, die mit einer Ansc hlussspannung<br />
von 3 A C 380 V bis 480 V und<br />
Bemessungsausgangsströmen von 210 A<br />
(110 kW) bis 490 A (250 kW) lief erbar<br />
sind, lassen s ich selbstverständlich mit<br />
allen R egelungsbaugruppen der R eihe<br />
Sinamics S120 bzw. Simotion D kombinieren.<br />
Auch Regelungsbaugruppen für den<br />
Anschluss an Profi bus bzw . Profi net IO<br />
sind im Umrichter integrierbar. +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+www.siemens.de/sinamics-s120<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Armin Schrepfer, Produktmanager<br />
Motion Control<br />
Systems, Erlangen<br />
+ Kontakt:<br />
armin.schrepfer@siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 25
Antriebstechnik<br />
Vom Abwickeln von der Rolle<br />
über den Flexodruck bis zum<br />
Abstapeln der fertigen Flachbzw.<br />
Seitenfaltenbeutel setzt<br />
der renommierte französische<br />
Maschinenbauer Holweg durchgängig<br />
auf Servoantriebstechnik<br />
und das Motion Control- System<br />
Simotion. Die modularen Linien<br />
laufen bei einer Ausbringung<br />
von bis zu 1000 Beuteln in der<br />
Minute harmonischer und leiser<br />
denn je.<br />
26 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Innovative Technik<br />
für Tüten<br />
Modulare Automatisierung macht Beutelmaschinen fl exibel und wartungsfreundlich<br />
Fotos: Holweg S.A.S.<br />
Von der Rolle bis zum Beutel: Simotion D435 und Servomotoren 1FK7 gewährleisten<br />
eine konstante Bahnspannung und maximale Flexibilität beim Bedrucken<br />
Modular aufgebaute Linien für die<br />
Herstellung unt erschiedlichster<br />
Papierbeutel für Bro t, Brötchen,<br />
Baguettes und ander e Lebensmittel sind<br />
seit Jahrzehnten das tägliche Brot der Holweg<br />
S.A .S. aus Molsheim bei St raßburg.<br />
Um seine Mar ktführerschaft zu f estigen,<br />
hat das U nternehmen parallel zu seinen<br />
etablierten Lösung en ein durc hgängig<br />
über elektronische Servomotoren angetriebenes<br />
Pendant entwickelt, das auf einem<br />
modularen Ant riebskonzept und dem<br />
Motion Control-System Simotion basiert.<br />
Damit lassen sic h individuelle K undenwünsche<br />
noc h sc hneller und k osteneffi -<br />
zienter aus einer Art Systembaukasten erfüllen<br />
– von der einfachen Beutelmaschine<br />
mit Abwickler bis zur komplexen Linie mit<br />
Inline-Flexodruckwerk. Vor allem in puncto<br />
Längenumstellung ist der neue Ansatz<br />
deutlich fl exibler als die k onventionellen<br />
Linien mit Zent ralantrieb und K önigswelle<br />
und darüber hinaus äußer st w artungsfreundlich.<br />
Motion Control auf dem<br />
neuesten Stand<br />
Koordiniert werden sämtliche Bewegungsabläufe<br />
vom antriebsbasierten Motion Control-System<br />
Simotion D435. Eine in diesem<br />
Controller generierte virtuelle Leitachse<br />
bestimmt die Produktionsg eschwindigkeit.<br />
Über diese werden auch alle realen<br />
Achsen elekt ronisch auf einander abg estimmt<br />
und synchronisiert, beispielsweise<br />
im Getriebe- oder K urvenscheibengleichlauf.<br />
Die Projektier ung und Programmierung<br />
erfolgen mit dem Engineer ing-System<br />
Simotion Scout. Dank des grafi schen
Projektierungs-Tools Drive Control Chart<br />
(DCC) lassen sich sämtliche Bewegungsabläufe<br />
und Einst ellungen komfortabel am<br />
PC oder Programmiergerät realisieren.<br />
An Simotion D435 k önnen maximal 32<br />
Achsen betrieben und bis zu sec hs Servoachsen<br />
intern geregelt werden. Weitere<br />
Servoachsen lassen sic h einfach über zusätzliche<br />
Control Units CU320 des Antriebssystems<br />
Sinamics S120 einbinden und koordinieren.<br />
„Der modular e Aufbau von<br />
Simotion und Sinamics unterstützt somit<br />
den modularen Aufbau unserer Linien mit<br />
verschiedenen Masc hinenoptionen und<br />
vereinfacht darüber hinaus auch das Engineering<br />
spürbar“, bestätigen die Mitarbeiter<br />
der technischen Abteilung von Holweg,<br />
die sich schnell mit der neuen Technologie<br />
vertraut gemacht und die Neuentwicklung<br />
in leit ender Funktion maßg eblich<br />
vorangetrieben haben.<br />
Die zusätzlichen Control Units für die<br />
optionalen Anlag enteile w erden einf ach<br />
über Profi bus mit der Simotion Regelungsbaugruppe<br />
gekoppelt. Die K ommunikation<br />
zwischen den K omponenten des modularen<br />
Antriebssystems erfolgt über eine<br />
Drive Cliq-Schnittstelle, über die auch alle<br />
Servomotoren angebunden sind, was hoch<br />
dynamische Regelstrecken und damit kürzeste<br />
Taktzeiten ermöglicht. Die elektronischen<br />
Typenschilder der Mo toren er sparen<br />
sowohl bei der Erstinbetriebnahme als<br />
auch bei einem spät eren Austausch langwieriges<br />
Neuparametrieren. So k ann ein<br />
defekter Motor notfalls auch von Hilfskräften<br />
ausgetauscht werden, w as die Stillstandszeiten<br />
kurz und die V erfügbarkeit<br />
der Holweg-Linien hoch hält.<br />
Servotechnik im Verband<br />
Sämtliche Hauptfunktionen der Beutelmaschine<br />
– im hier besc hriebenen Beispiel<br />
eine RS26-Servotech für die Her stellung<br />
von Flach- und Seitenfaltenbeutel (in Längen<br />
von 205 bis 745 mm und Br eiten von<br />
70 bis 380 mm) speziell für Brot und Backwaren<br />
– w erden über Ser vomotoren von<br />
<strong>Siemens</strong> realisiert. Diese ersetzen die bisher<br />
eingesetzte zentrale mechanische Antriebslösung,<br />
was in allen Funktionen Vorteile<br />
mit sich bringt. Ein Servomotor 1PH7<br />
im Oberbau des Flexodruckwerks sorgt im<br />
elektronischen Zusammenspiel mit zw ei<br />
weiteren an der Beutelmaschine für absolut<br />
konstante Bahnspannung auf der g anzen<br />
Linie. Er ist zudem Master für die unterlagerten<br />
Servomotoren der acht Farbwerke.<br />
Deren Klisc heewalzen w erden ebenf alls<br />
über Asynchron-Servomotoren 1PH7 positionssynchronisiert<br />
zum Master betrieben,<br />
während die Synchron-Servomotoren 1FK7<br />
der Rasterwalzen für den Farbauftrag drehzahlgeregelt<br />
werden und mit den Antrieben<br />
der Klischeewalzen gekoppelt sind. Damit<br />
ist auch beim Flexodruck maximale Flexibilität<br />
bei höc hster Präzision und Durc hlaufgeschwindigkeiten<br />
von bis zu 300 m/min<br />
gewährleistet. Eine w eitere w esentliche<br />
Neuerung ist die elekt romotorisch angetriebene<br />
P erforiereinheit. St att w echselbarer<br />
Messer walzen mit produktspezifi -<br />
schen Durchmessern für jede Beutellänge<br />
gibt es je tzt einen einzig en, über den g esamten<br />
Längenbereich der Masc hine einsetzbaren<br />
Perforierbalken. Dieser kann über<br />
einen Servomotor 1FK7 High Dynamic per<br />
Kurvenscheibenfunktion mal mehr , mal<br />
weniger schnell drehen und so die durchlaufende<br />
P apierbahn an praktisc h jeder<br />
gewünschten Stelle quer zur Vorschubrichtung<br />
perforieren und damit das g esamte<br />
Beutellängenspektrum abdecken. Mit den<br />
neuen Ant rieben lassen sic h abhängig<br />
vom Beut elformat auf den Ser votech-<br />
Linien pro Minute bis zu 1000 bedr uckte,<br />
gebrauchsfertige Beutel fertigen.<br />
Komfortable Bedienung und<br />
integrierte Sicherheit<br />
Weitere Vorteile des durchgängig elektronischen<br />
Antriebskonzeptes sind ein sehr<br />
ruhiger und harmonischer Lauf und eine<br />
verbesserte Zugänglichkeit zu allen Maschinenteilen,<br />
da diverse mechanische Komponenten<br />
beispielsweise im Innenraum der<br />
Beutelmaschine entfallen. Der Einr ichter<br />
oder Bediener kann einmal abgespeicherte<br />
„Rezepturen“ einfach am schwenkbar aufgehängten<br />
Simatic Multi Panel MP277 Touch<br />
auswählen und die entspr echenden Parameter<br />
werden an Simotion D und Sinamics<br />
S120 übergeben. Dazu müssen weder Zahnräder<br />
noch andere Maschinenelemente ausgetauscht<br />
werden.<br />
In den Antrieb integriert sind außerdem<br />
Sicherheitsfunktionen, die den Schutz von<br />
Mensch und Maschine gewährleisten. Die<br />
Das Motion Control-System Simotion D435<br />
und die Antriebsfamilie Sinamics S120<br />
unterstützen den modularen und fl exiblen<br />
Aufbau der Beutellinien von Holweg<br />
sicherheitsgerichteten Signale von Schutztüren<br />
und N ot-Aus-Tastern werden über<br />
ein Interfacemodul IM151-7 mit integrierter<br />
fehlersicherer F-CPU aus dem Simatic<br />
ET 200S-Programm dezentral erfasst und<br />
verarbeitet, das in puncto Sicherheit auch<br />
Master für den Simotion-Controller ist. +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/simotion<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Stephan Hoja, Business<br />
Development Converting<br />
Solutions, Erlangen<br />
+ Kontakt:<br />
stephan.hoja@siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 27
Antriebstechnik<br />
<strong>Siemens</strong> AG<br />
Der Autohersteller Ford hat in seinem<br />
Presswerk Saarlouis eine mec hanische<br />
K opfpresse für K arosserie-<br />
Großteile durch eine hydraulische Tiefziehpresse<br />
ersetzt. Die Kernfunktionen dieser<br />
doppelt wirkenden Presse mit Blechhalter<br />
und Stößel werden von einem koordinierten<br />
Paket aus einem Controller Simatic S7-<br />
400, dem Motion Control-System Simotion<br />
D445 und Highspeed-P eripheriebaugruppen<br />
Simatic ET 200S HS gesteuert und ge-<br />
IRT<br />
I S<br />
Simotion<br />
D445<br />
28 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
P<br />
Echtzeit im Presswerk<br />
Pressenmodernisierung bei Ford mit Simotion und echtzeitfähigem Profi net<br />
Dank eines leistungsstarken Motion Control-Systems und der Highspeed-<br />
Peripherie mit Echtzeitkommunikation über Profi net konnte die Ford AG<br />
im Presswerk Saarlouis bei ihrer ersten hydraulischen Tiefziehpresse für<br />
Karosserieteile die geforderten Regeltaktzeiten von einer Millisekunde sicher<br />
realisieren. Außerdem ermöglichte die intensive Vor- und Zusammenarbeit<br />
zwischen Pressenbauer und Steuerungshersteller, dass die Presse in rekordverdächtiger<br />
Zeit installiert und in Betrieb genommen werden konnte.<br />
Simatic<br />
Panel PC 477B<br />
Profinet<br />
Industrial Ethernet<br />
Simatic<br />
ET 200S HS<br />
P/Q<br />
P<br />
Ventilansteuerung<br />
Drucksensor<br />
SSI-Geber<br />
regelt. Dabei ist der Betreiber auch in Bezug<br />
auf K ommunikation neue W ege gegangen<br />
und hat erstmals Profinet mit RT<br />
(Realtime) und IRT (Isochronous Realtime)<br />
eingesetzt.<br />
Der Aufbau und die Inbetriebnahme des<br />
rund 500 t sc hweren Kolosses mit einer<br />
Gesamtpresskraft von 22.500 kN dauerten<br />
lediglich 36 Tage, was umso bemerkenswerter<br />
ist, weil es auch für den Pressenhersteller<br />
das erste Projekt mit Simotion D war.<br />
Simatic S7-400<br />
mit CPU 416<br />
RT<br />
RT<br />
Simatic<br />
Scalance X208<br />
Simatic<br />
ET 200S<br />
RT = Realtime<br />
IRT = Isochronous<br />
Realtime<br />
Das gemeinsam<br />
vom Pressenhersteller,<br />
Ford<br />
und <strong>Siemens</strong><br />
entwickelte Automatisierungskonzept<br />
der neuen<br />
Kopfpresse<br />
Schnelle Taktzeiten garantiert<br />
Ein entscheidender Faktor beim Tiefziehen<br />
ist eine schnelle Kommunikation. Pressenstößel,<br />
Blechhalter, Auswerfer und in diesem<br />
konkreten Fall ein hydraulisches Vierpunkt-Tischkissens<br />
müssen f einfühlig aufeinander<br />
abgestimmt sein, und alles in<br />
allem müssen zehn Hydraulik achsen miteinander<br />
koordiniert werden.<br />
Herzstück der Regelung ist eine Simotion<br />
D445 mit den Algorithmen des Pressenherstellers.<br />
Das hat einen Gr und: Dessen R egelungskonzept<br />
wurde ur sprünglich für<br />
eine andere Plattform entwickelt. Deshalb<br />
nutzte man nicht die verfügbaren Technologieobjekte<br />
(TOs) für Hydraulik achsen<br />
der <strong>Siemens</strong> Lösung, sondern portierte die<br />
eigenen Regelalgorithmen auf die Simotion<br />
D445. Der Pressenher steller hatt e beide<br />
Systemplattformen nac h IEC 61131-3 in<br />
Structured Text programmiert, so dass die<br />
Umsetzung bis auf wenige Abweichungen<br />
vom St andard r eibungslos v erlief. Dadurch<br />
konnten die gestellten Steuerungs-<br />
und Regelungsaufgaben perfekt realisiert<br />
werden. Einf ach zu lösen w ar dank der<br />
hohen Regel-Performance des Motion Controllers<br />
(500 µs bei einem Jitter unter 1 µs)<br />
auch das beim T iefziehen vieler K arosserieteile<br />
unabdingbar e pr äzise und r uckfreie<br />
Umschalten von Druck- auf Positionsregelung<br />
(und umgekehrt) während des<br />
Pressprozesses.<br />
Sensorik und Aktorik sind über analoge<br />
Highspeed-Peripheriebaugruppen Simatic<br />
ET 200S HS und Interfacemodule IM151-3<br />
PN HS angebunden. Dabei ist für den Signalaustausch<br />
mit der Ziehkissenregelung<br />
des Vierpunkt-Tischkissens und den Blechhaltern<br />
je weils ein Int erfacemodul installiert.<br />
Die K ommunikation zwisc hen<br />
Simotion D445 und den unterlagerten Bau-
Ersetzt die frühere mechanische Presse: die hydraulische Kopfpresse mit Simotion D<br />
und Profi net mit IRT für die Fertigung von Karosserieteilen<br />
gruppen der R egelstrecke er folgt über<br />
Profi net mit IR T (Isochronous Realtime).<br />
Damit werden der Regeltakt von 1 ms und<br />
die v om Her steller g eforderte Taktzeit<br />
der Pr essenstraße v on der zeit ac ht Sekunden<br />
mühelos erreicht. Abhängig vom<br />
eingesetzten Werkzeug und Material können<br />
bis zu 12 Großt eile pro Minut e in<br />
höchster Tiefziehqualität gefertigt werden.<br />
Aufgabenteilung fördert<br />
Verfügbarkeit<br />
Bei Ford hat man sic h be wusst für eine<br />
Verteilung der Automatisierungsaufgaben<br />
auf eine SPS Simatic S7-400 und das Simotion<br />
D-System entschieden. Der Motion Controller<br />
über nimmt die g enannten R egelungsaufgaben,<br />
w ährend die Simatic<br />
S7-400 die Funktionen des St ößels, den<br />
Ablauf sowie den A ustausch mit der P eripherie<br />
koordiniert. „Dadurch müssen nicht<br />
zwangsläufi g alle unser e Wartungskräfte<br />
mit den anspr uchsvollen R egelungsfunktionen<br />
v ertraut sein“, er läutert R obert<br />
Steier von der lokalen Werksplanung, „und<br />
sie können bei Störungen im allgemeinen<br />
Ablauf schnell und zielsic her eingreifen,<br />
so dass vom Produktionsst art w eg alle<br />
Voraussetzungen für maximale V erfügbarkeit<br />
gegeben waren.“<br />
Der Datenaustausch zwischen SPS und<br />
Motion Controller erfolgt über Profine t<br />
mit RT (Realtime), womit Zykluszeiten bis<br />
zu 10 ms sicher erreicht werden. Der Pressenhersteller<br />
hat die Mög lichkeiten des<br />
Profi net-Standards genutzt und die K ommunikationslast<br />
zwisc hen Simatic und<br />
Simotion in einen zyklisc hen und einen<br />
azyklischen Anteil gesplittet. Bindeglied<br />
ist ein Indust rial Ether net-Switch der<br />
Scalance X -Reihe, über den auc h ein<br />
schneller und „pr essentauglicher“, das<br />
heißt auc h u nter ständiger Rütt el- und<br />
Schockbelastung zuverlässig arbeitender<br />
Simatic Panel-PC 477B mit T ouchdisplay<br />
integriert ist. Zum Bedienen und Beobachten<br />
vor Ort läuft die Visualisierung<br />
BasicView2 des Pressenherstellers auf dem<br />
Panel-PC unter Simatic WinCC fl exible.<br />
Neuer Standard für Hydraulikpressen<br />
Die neue h ydraulische Kopfpresse wurde<br />
zwischenzeitlich vom TÜV abg enommen<br />
und liefert seither in zwei Schichten großformatige<br />
Karosserieteile wie Dächer, Seitenwände,<br />
Bodengr uppen und K otfl ügel<br />
für die in Saar louis vom Band lauf enden<br />
Ford-Modelle Focus und Focus C-Max. „Die<br />
Kopfpresse läuft seit der Inbetriebnahme<br />
störungsfrei und hat in kürzester Zeit die<br />
Ludwig Seibert<br />
Vorteile von Simotion D<br />
auf einen Blick<br />
+ Platzsparend und reaktionsschnell,<br />
da direkt in die<br />
Regelungsgruppe Sinamics<br />
S120 integriert<br />
+ Integration von Motion Controlund<br />
Technologie funktionen<br />
sowie SPS und Antriebsregelung<br />
in einer Baugruppe<br />
+ Engineeringsystem Scout für<br />
einfache Programmierung,<br />
Inbetriebnahme, Test und<br />
Diagnose<br />
+ Runtimesoftware mit PLC nach<br />
IEC 61131-3 und optionalen<br />
Funktionen für schnelle und<br />
einfache Erstellung eines<br />
Bewegungsablaufs<br />
+ Steigerung der<br />
Kommunikationsleistung mit<br />
Profi net und Echtzeit-Synchronisation<br />
von Antrieben<br />
im Mikrosekunden-Bereich<br />
Taktzeitvorgaben der alt en Maschine erreicht“,<br />
resümiert Robert Steier.<br />
Hans-Josef Richner von der maßg eblichen<br />
und entscheidenden Stabsabteilung<br />
in Köln hat mit der in R ekordzeit umgesetzten<br />
Simo tion-Lösung den k ünftigen<br />
Automatisierungsstandard für h ydraulische<br />
Pr essen gefunden und ber eits die<br />
erste F olgeanwendung mit dem selben<br />
Konzept an der Presse bei Ford im spanischen<br />
Valencia initiiert. +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/simotion<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Hans-Konrad Brassel,<br />
Vertriebsbeauftragter, Köln<br />
+ Kontakt:<br />
hans-konrad.brassel<br />
@siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 29
Antriebstechnik<br />
Die Fiberboard GmbH stellt in ihrem-<br />
Werk Bar uth Faserplatten in MDF-<br />
(Medium Density Fiberboard-) und<br />
HDF-(High Density F iberboard-)Qualität<br />
in einer Stärke von 3 bis 22 mm her, die als<br />
Trägermaterial für Laminat-Böden dienen.<br />
Jährlich werden dort etwa 50 Millionen<br />
Quadratmeter Faserplatten produziert. In<br />
Hochzeiten kommen täglich 190 LKW -Ladungen<br />
Rundhölzer aus märkischer Kiefer<br />
in den Hacker.<br />
Bereits während der Planung des Werks<br />
entschieden sich die zukünftigen Betreiber,<br />
30 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Aus einer Hand<br />
Faserplattenwerk durchgängig mit Großantrieben<br />
von <strong>Siemens</strong> ausgestattet<br />
Das Faserplattenwerk der Fiberboard GmbH im<br />
brandenburgischen Baruth hat seine Produktionsanlagen<br />
– insbesondere in Bezug auf große<br />
Leistungen – durchgängig mit Antriebstechnik<br />
aus einer Hand ausgestattet. Von der Hackschnitzelherstellung<br />
über die Zerfaserung und<br />
Trocknung bis zur Formung und Verpressung<br />
ergeben sich dabei Lösungen, die sich durch hohe<br />
Effi zienz und Zuverlässigkeit auszeichnen.<br />
Für drehzahlvariable Antriebssysteme großer<br />
Leistung eignen sich Sinamics Frequenzumrichter<br />
mit ihrer hohen Zuverlässigkeit<br />
sowie der einheitlichen und einfachen<br />
Bedienphilosophie<br />
die Antriebstechnik mit großer Leistung<br />
von einem einzigen Anbieter zu beziehen,<br />
um v on einem einheitlic hen Bedienk onzept<br />
zu profi tieren und den Sc hulungsaufwand<br />
sowie den Service und die Ersatzteilhaltung<br />
zu v ereinfachen. F iberboard<br />
entschied sich für <strong>Siemens</strong>, den w eltweit<br />
führenden Anbieter von Großantrieben.<br />
Motoren und Umrichter für<br />
Festdrehzahlen und drehzahlvariable<br />
Lösungen<br />
Der erste dieser Antriebe – ein Hochspannungsmotor<br />
vom Typ H-compact Plus mit<br />
1,6 MW Leistung bei einer Eing angsspannung<br />
von 10 kV – kommt bereits zum Einsatz,<br />
wenn die ang elieferten Rundhölzer<br />
in einem großen Hacker zu Hackschnitzeln<br />
zerkleinert werden. Die sehr kleinen Abmessungen<br />
des Motors und der dadurch bedingte<br />
geringe Platzbedarf reduzieren nicht<br />
nur die Kosten für die Gesamtanlage und<br />
das Fundament, sonder n auch den Mont ageaufwand.<br />
Ein drehzahlvariabler Betrieb<br />
ist für den Hac kermotor nicht notwendig,<br />
da er die Prozessanforderungen auch mit<br />
einer festen Drehzahl optimal erfüllt.<br />
Bei den folgenden Prozessschritten dagegen<br />
müssen sich die Transportschnecken<br />
in ihrer Drehgeschwindigkeit der w echselnden<br />
Menge und K onsistenz des Hac kschnitzmaterials<br />
anpassen. Deshalb sind<br />
die Austragsschnecken, die das Mat erial<br />
vom Fundamentbereich des Hackschnitzellagers<br />
zu den folgenden Trocknungsschrit-<br />
Technische Highlights im Faserplattenwerk<br />
+ Robuste Nieder- und Hochspannungsmotoren garantieren maximale<br />
Zuverlässigkeit in der kompletten Anlage<br />
+ Drehzahlvariable Antriebskonzepte sorgen für hohe Energieeffi zienz,<br />
insbesondere beim Trocknungsprozess<br />
+ Exakte Antriebsregelung steigert die Produktivität<br />
+ Durchgängiger Einsatz von Geräten der Antriebsfamilie Sinamics<br />
ermöglicht ein einfaches und einheitliches Bedienkonzept<br />
+ Leichtes und schnelles Austauschen von Einzelmodulen und<br />
Leistungskomponenten<br />
+ Nahtlose Integration der Antriebssysteme in die übergeordnete<br />
Automatisierungslandschaft mit Simatic S7-400
ten transportieren, ebenso mit dr ehzahlvariablen<br />
Antriebssystemen ausgestattet<br />
wie die große Stopfschnecke, die mit einem<br />
1,7-MW-Motor die Hackschnitzel komprimiert<br />
und dabei das Wasser herauspresst.<br />
Das R egeln der Mo tordrehzahl über nehmen<br />
in beiden Fällen Frequenzumrichter<br />
Sinamics G150. Konzipiert sind diese für<br />
Einzelantriebe mit großer Leistung, die<br />
keine Netzrückspeisung benötigen.<br />
Wenn die Hackschnitzel einen gewissen<br />
Trocknungsgrad erreicht haben, kommen<br />
sie in den Refi ner, wo sie von rotierenden<br />
Scheiben zerfasert werden. Den Antr ieb<br />
dieser Mahlscheiben übernimmt ein Hochspannungsmotor<br />
mit einer Leistung v on<br />
10 MW bei 10 kV . Eine Besonder heit da bei<br />
ist, dass dieser 10-MW -Motor mit einem<br />
<strong>Siemens</strong> Niederspannungsmotor als sogenanntem<br />
Ponymotor arbeitet. Dieser fährt<br />
den großen R efi ner-Motor auf die N enndrehzahl<br />
von 1500 min –1 hoch und über -<br />
gibt ihn dann an das Mittelspannungsnetz.<br />
In K ombination mit einem Mitt elspannungssanftstarter<br />
v erursacht diese Lösung<br />
beim Anf ahren keinerlei Netzspannungseinbrüche.<br />
Energieeffi ziente Trocknung<br />
Vom Refi ner kommend, werden die Fasern<br />
beleimt und gelangen in die Blow-Line mit<br />
der Vor- und Nachtrocknung. Zur Optimierung<br />
der Energiebilanz wird die in der Vortrocknung<br />
anfallende warme Luft wieder<br />
in den Prozess zurüc kgeführt und in diesem<br />
Fall für die N achtrocknung genutzt.<br />
Auch das Ant riebskonzept für die T rocknungskreisläufe<br />
ist auf maximale Energieeffi<br />
zienz ausgerichtet. Ein besonders hohes<br />
Energiesparpotenzial w eisen dabei die<br />
Ventilatoren auf. Antriebssysteme mit Frequenzumrichter<br />
passen die Drehzahl und<br />
damit die Energieaufnahme genau den aktuellen<br />
be trieblichen Er fordernissen an,<br />
hier den Luftstrom an die Menge und den<br />
Feuchtegehalt der eing etragenen Holzfasern.<br />
Die Energieersparnis kann dadurch<br />
in manchen Fällen bis zu 70 % betragen.<br />
In der Vor- und Nachtrocknung sind insgesamt<br />
vier solche „energiesensible“ Ventilatoren<br />
im Einsatz. Zum einen die beiden<br />
großen Ventilatoren auf der Druckseite des<br />
Kreislaufs für die erste Trocknungsstufe,<br />
zum anderen die zwei kleineren Ventilatoren<br />
auf der Saugseite des Nachtrocknungskreislaufs.<br />
Bei den Motoren für die großen<br />
Ventilatoren handelt es sich um zwei H-compact<br />
Plus in Niederspannungsausführung<br />
mit einer Leistung v on 2400 kW , für die<br />
kleinen Ventilatoren sind es N-com pact-<br />
Motoren mit einer Leistung v on 560 kW .<br />
Die Dr ehzahlregelung der V entilatoren<br />
übernehmen Umrichter Sinamics S120 der<br />
Bauform Cabinet Modules, die sic h nach<br />
dem Baukasten-Prinzip für jede Ant riebsaufgabe<br />
passend zusammenstellen lassen.<br />
Bei Fiberboard gibt es insgesamt acht dieser<br />
Module – jeweils eines für die kleinen<br />
Ventilatoren und je weils drei, um einen<br />
Fotos: Fiberboard<br />
Vor allem bei den<br />
Ventilatorantrieben der<br />
Trocknungsanlage sorgt<br />
der drehzahlvariable<br />
Betrieb im Vergleich zu<br />
Festdrehzahlkonzepten<br />
für einen sehr viel<br />
niedrigeren Energiebedarf<br />
der großen Ventilatoren mit 2400 kW zu<br />
betreiben. Die Kommunikation zwischen<br />
den Leistungsmodulen und der zentralen<br />
Control Unit, von der aus alle A chsen geregelt<br />
werden, er folgt über die ant riebsinterne<br />
Schnittstelle Drive-Cliq.<br />
Nachdem das g etrocknete Fasermaterial<br />
im Sichter von Verunreinigungen wie Leimklumpen<br />
oder Me tallstückchen befreit ist,<br />
kommt es in die Formstraße, in der es zu Faserplatten<br />
verpresst wird. Die Pressen sind<br />
mit zehn 135-kW-Servomotoren ausgerüstet,<br />
die von einem koordinierten Verband<br />
von Sinamics Umrichtern gesteuert und im<br />
Betrieb aufeinander abgestimmt werden.<br />
In Automatisierungslandschaft<br />
eingebunden<br />
Alle Antriebssysteme großer Leistung sind<br />
in eine durc hgängige Automatisierungslandschaft<br />
mit Simatic S7-400-Controllern<br />
als Basis eingebunden, von denen die Antriebssysteme<br />
unter anderem die Sollwertvorgaben<br />
erhalten. Die Produkte aus der<br />
Steuerungstechnik, Installationstechnik<br />
und Sensorik wurden in enger Zusammenarbeit<br />
mit dem örtlichen <strong>Siemens</strong> Vertrieb<br />
und dessen F achberatung ausg ewählt.<br />
Diese int ensive Zusammenarbeit zahlt e<br />
sich vor allem in der Planungs- und Inbetriebnahmephase<br />
aus und eröffnet auch für<br />
die Zukunft viele Mög lichkeiten für den<br />
Einsatz w eiterer inno vativer <strong>Siemens</strong><br />
Technologie. +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/large-drives<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Stefan Rausch,<br />
Large Drives,<br />
Nürnberg<br />
+ Kontakt:<br />
stefan.rausch@siemens.com<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Thomas Hütcher,<br />
Region Deutschland, Berlin<br />
+ Kontakt:<br />
thomas.huetcher@<br />
siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 31
Sensorik<br />
Am St andort Feuchtwangen produziert<br />
die R ehau AG Kunststoffteile<br />
für die Automobilfertigung wie Stoßfänger<br />
und Längsträgerverkleidungen, die<br />
an zahlreiche namhafte Fahrzeughersteller<br />
g eliefert w erden. Die neuest en Produkte<br />
des führenden Polymerverarbeiters<br />
sind die Front- und Heckstoßfänger sowie<br />
die Längsträgerverkleidung für die aktuelle<br />
Version der E-Klasse v on Mercedes-<br />
Benz, die Rehau gemeinsam mit dem Stuttgarter<br />
Automobilkonzern entwickelt hat.<br />
Bei Produktion und Logistik se tzt das Unternehmen<br />
dabei vom Spritzguss bis zum<br />
Versand auf innovative Konzepte mit Radio<br />
Frequency Identifi cation (RFID).<br />
Mehr Qualität mit Simatic RF600<br />
Die IT-Spezialisten von Rehau haben sich<br />
für das RFID-Syst em Simatic RF600 entschieden,<br />
das eine hohe Er fassungsrate<br />
mit einer besonder s robusten Geräteausführung<br />
verknüpft. Je nac h Komplexität<br />
der Inst allation wird eine unt erschiedliche<br />
Anzahl von Antennen eingesetzt. Unmittelbar<br />
nac h der Her stellung versieht<br />
ein RFID-Etikettendruckspender der Firma<br />
Bluhm Syst eme die Spr itzguss-Rohteile<br />
mit einem Funketikett (Smart Label). Diese<br />
kostengünstigen RFID- Transponder w erden<br />
in einem Gerät beschrieben, bedruckt<br />
und gespendet, fehlerhafte Labels werden<br />
sofort ohne U nterbrechung des Produktionsablaufs<br />
aussor tiert. Bei R ehau programmiert<br />
der RFID-Etik ettendruckspender<br />
den RFID-Chip mit einer eindeutig en<br />
Nummer und bedr uckt die P apiervorderseite<br />
des Transponders mit Klarschrift-Informationen<br />
und Barcodes für die Identifikation<br />
außerhalb des W erkes. Für den<br />
Kunststoff-Spezialisten ist jedoch die im<br />
32 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
Prozess unter Kontrolle<br />
RFID steigert die Qualität in der Automobilfertigung<br />
Ein komplexes Produkt mit zahlreichen Varianten garantiert<br />
fehlerfrei zu fertigen, ist eine große Herausforderung. Um diese zu<br />
meistern, nutzt die Rehau AG, ein führendes Zulieferunternehmen<br />
für die Automobilindustrie, Radio Frequency Identifi cation (RFID)<br />
für die umfassende Steuerung von Fertigung und Logistik –<br />
von den ersten Fertigungsschritten bis zum Warenausgang.<br />
RFID-Chip gespeicherte Teilenummer von<br />
größerer Bedeutung, macht diese doch aus<br />
einem früheren Massenartikel ein individuelles<br />
Einzelprodukt.<br />
Nach dem Spr itzgussverfahren durchlaufen<br />
die St oßfänger die Lac kierstraße.<br />
Der Datensatz wird hier um die gewünschte<br />
Farbvariante er gänzt, aber auc h die benutzten<br />
Maschinen und Anlag en werden<br />
vermerkt. So kann bei Fehlern gezielt die<br />
Ursache gefunden und behoben w erden.<br />
Diese K ombination von RFID-Dat en mit<br />
weiteren Inf ormationen ist ein w esentlicher<br />
Schlüssel zum Er reichen der Qualitätsziele.<br />
So wird zum Beispiel bei der Kontrolle<br />
des F arbauftrags das Prüf ergebnis<br />
per Spracherkennung im Datensatz jedes<br />
Stoßfängers gespeichert und automatisch<br />
dem jeweiligen Produkt zug eordnet. Das<br />
manuelle Er fassen des St oßfängers per<br />
Barcode-Handscanner entfällt.<br />
Auftragsbezogene Montage<br />
Für die weitere Bearbeitung wird der Stoßfänger<br />
einem k onkreten Fahrzeug zugeordnet.<br />
RFID wird nun nicht mehr nur zum<br />
Sammeln der Qualit ätsdaten v erwendet,<br />
sondern steuert aktiv die Prozesse in der<br />
Montage. Zunächst erfolgt eine Kommissionierung<br />
der für ein Fahrzeug benötigten<br />
Front-, Rüc k- und Längst eile im Zwischenlager.<br />
Die RFID-Transponder werden<br />
hier nicht mit fest installierten Antennen,<br />
sondern mit mobilen Lesegeräten erfasst,<br />
die sofort die technische Ausführung und<br />
Bei der Kommissionierung im Zwischenlager werden die mobilen RFID-Lesegeräte<br />
Simatic RF610M eingesetzt<br />
Fotos: Rehau AG
die Farbvariante des Stoßfängers mit dem<br />
Auftrag aus Sindelfi ngen vergleichen, um<br />
etwaige Falschentnahmen aus dem Lag er<br />
zu vermeiden. Zum Einsatz kommen dabei<br />
Handheld-Geräte Simatic RF610M.<br />
In den ansc hließenden Montageschritten<br />
werden nun bis zu 200 w eitere Bauteile<br />
angebracht, von Nebelscheinwerfern<br />
bis zu Sensor en für die Ein parkhilfe. All<br />
dies geschieht individuell für jeden St oßfänger,<br />
weshalb sich als Hilf estellung für<br />
die Werker an jedem Arbeitsplatz RFID-<br />
Antennen befi nden, die die Funketiketten<br />
in den Stoßfängern automatisch auslesen.<br />
Mit dieser N ummer wird der entspr echende<br />
A uftrag auf dem Bildsc hirm angezeigt<br />
bzw. direkt zur Steuerung der Maschinen<br />
genutzt.<br />
Fehlerlose Warenlieferung<br />
Nach abschließender Kontrolle müssen<br />
die Stoßfänger in der r ichtigen Reihenfolge<br />
zur seq uenzgenauen Befüllung der<br />
Ladungsträger gebracht werden (just-insequence),<br />
bevor diese durc h den Spediteur<br />
über nommen w erden. Die RFID-Er -<br />
fassung sorgt für eine aut omatische Ausbuchung<br />
im Warenwirtschaftssystem von<br />
Rehau und für die Einhaltung der Lief er-<br />
Am Warenausgang werden die Stoßfänger gleich durch zwei RFID-Lesegeräte erfasst,<br />
um Verladeanlage und Sequenzprüfung autark betreiben zu können<br />
sequenz, so dass es nic ht zu t eueren Verzögerungen<br />
im Daimler -Werk Sindelfingen<br />
kommt. Auch für das aut omatische<br />
Verladen der K unststoffteile w erden die<br />
Funkchips genutzt. Deshalb arbeit en am<br />
Warenausgang gleich zwei Simatic RF600-<br />
Systeme parallel. Währ end ein Leseg erät<br />
über seine IT-Integration die richtige Ladesequenz<br />
sicherstellt, überwacht das zweite<br />
Gerät autark die aut omatische Verladeanlage.<br />
Damit die Simatic S7-St euerungen<br />
auf die RFID-Daten zugreifen können, setzt<br />
Rehau die RFID-Middle ware Simatic RF-<br />
Manager ein. Be vor die St oßfänger dann<br />
das R ehau-Werk v erlassen, w erden die<br />
Transponder dauerhaft funktionsunfähig<br />
gemacht.<br />
Potenzial für die Zukunft<br />
Seit Februar <strong>2009</strong> ist die Inst allation in<br />
Feuchtwangen nun im Produktivbe trieb<br />
und liefert täglich bis zu 2900 S toßfänger<br />
an Daimler. „Mit dieser RFID-An wendung<br />
haben alle Beteiligten Neuland betreten“,<br />
erklärt R einhard Lipper t, der den f ertigungsnahen<br />
IT-Einsatz bei R ehau verantwortet.<br />
„<strong>Siemens</strong> hat sich als zuverlässiger<br />
Partner er wiesen, der auc h sc hwierige<br />
Probleme g emeinsam mit uns ang eht<br />
und herausragende Lösungen entwickeln<br />
kann.“ Die v ollautomatische Er fassung<br />
jedes Einzelteils macht es für das Unternehmen<br />
möglich, individuelle Einzelstüc ke<br />
nach Kundenauftrag st att einheitlic her<br />
Massenware zu fertigen. Zudem kann Rehau<br />
nun immer das r ichtige Teil in ein wandfreier<br />
Ausführung zum richtigen Zeitpunkt<br />
im r ichtigen LKW lief ern, da die RFID-<br />
Etiketten eine lüc kenlose Kontrolle von<br />
Fertigung und Logistik ermöglichen.<br />
Angesichts des Er folgs plant das U nternehmen<br />
nicht nur, weitere Fertigungslinien<br />
mit RFID auszurüsten, sondern auch neue<br />
Prozesse mit RFID zu verbessern – zum Beispiel<br />
beim internen Warentransport. +<br />
MEHR ZU DIESEM THEMA:<br />
+ www.siemens.de/rfi d<br />
KONTAKTADRESSEN:<br />
+ Ansprechpartner:<br />
Michael Flögel,<br />
Account Manager,<br />
Bayreuth<br />
+ Kontakt:<br />
michael.fl oegel@siemens.com<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 33
Dialog<br />
+<br />
+<br />
Aktionspaket<br />
Simatic MV440<br />
zum Vorzugspreis<br />
Vom 01.09.<strong>2009</strong> bis zum 31.05.2010 gibt es den Simatic MV440<br />
im Aktionspaket zum Vorzugspreis. Sie sparen 45 % gegenüber<br />
dem Listenpreis. Das Aktionspaket beinhaltet<br />
Codeleser Simatic MV440 SR, Aufl ösung 640 x 480 Pixel<br />
+ Mini-Objektiv 16 mm, 1:1, 4 Pentax C1614-M (KP)<br />
+ Objektiv-Schutztubus, D = 65 mm, Glas, IP67<br />
+ Einbau-Ringlicht, rot<br />
+ Montageplatte Lesegerät<br />
+ Ethernet-Kabel, M12-Stecker, 8-polig, RJ45-Stecker, Länge: 2 m<br />
+ Power-IORS232-Kabel, M16 einseitig konfektioniert,<br />
+ offenes Ende, Länge: 10 m<br />
www.siemens.de/simatic-sensors/mv440<br />
Tipps und Tricks vom Technical Support<br />
Automatisierungsaufgaben noch einfacher lösen<br />
Unter www.siemens.de/automation/support<br />
fi nden Sie eine Reihe von hilfreichen Informationen<br />
für Projekteure, Programmierer<br />
und Instandhalter. Im Bereich Applikationen<br />
und Tools sind Dokumente und Beispielprogramme<br />
– meist zum kostenlosen <strong>Download</strong><br />
– zusammengestellt, die Ihnen helfen,<br />
Ihre Automatisierungsaufgabe noch schneller<br />
und noch effi zienter zu lösen.<br />
Heute möchten wir Sie besonders auf<br />
eine Sammlung von Webanwendungen hinweisen,<br />
die Sie beim Ermitteln von System-<br />
Leistungsdaten beziehungsweise System-<br />
Mengengerüsten unterstützen. Die zugrunde<br />
34 <strong>advance</strong> | 3-<strong>2009</strong><br />
liegenden Werte basieren auf Messungen<br />
unter realen Bedingungen.<br />
Einige Beispiele:<br />
<strong>Siemens</strong> AG<br />
Corporate<br />
• Ermittlung der DP-Reaktionszeit, HMI-<br />
Aktualisierungszeit und HMI-Bedienzeit<br />
für typische Konfi gurationen am nichttakt<br />
sychronen Profi bus DP<br />
• Ermittlung der Übertragungszeit für<br />
typische Konfi gurationen am Industrial<br />
Ethernet<br />
• Ermittlung der PN-Reaktionszeit für<br />
typische Konfi gurationen am Profi net IO<br />
+<br />
<strong>Siemens</strong> beim Thema<br />
Compliance auf gutem Weg<br />
Die Korruptionsaffäre stürzte <strong>Siemens</strong> in eine schwere Krise.<br />
Das Erkennen und Beheben dieser Fehler führte zur Implementierung<br />
eines <strong>Siemens</strong> weiten Antikorruptionsprogramms mit<br />
höchster Managementaufmerksamkeit.<br />
Diese Anstrengungen spiegeln sich auch in der Platzierung<br />
im Dow Jones Sustainability World Index wider, einem auf<br />
Nachhaltigkeit ausgerichteten Aktienindex, in den Kategorien<br />
Compliance und Risk Management. Hier verbleibt <strong>Siemens</strong> an<br />
vorderster Stelle (Stand September <strong>2009</strong>).<br />
<strong>Siemens</strong> wird dem Thema Compliance auch in Zukunft<br />
höchste Priorität beimessen und gemeinsam mit seinen Partnern<br />
verantwortungsvolles Handeln im Geschäftsumfeld weiter<br />
vorantreiben. +<br />
Ansprechpartner für die Divisions<br />
Industrial Automation & Drive Technologies:<br />
Dr. Jörg Flath – Compliance Offi cer<br />
Telefon: +49 (911) 895-5769<br />
E-Mail: joerg.fl ath@siemens.com<br />
• Ermittlung der PN/DP-Reaktionszeit für<br />
typische Konfi gurationen von IO-<br />
Controllern und DP-Slaves über einen<br />
IE/PB-Link oder IWLAN/PB-Link<br />
• Ermittlung der Übertragungszeit für<br />
typische Konfi gurationen am Profi bus<br />
Klicken Sie auf das Stichwort „Performanceaussagen“,<br />
dort fi nden Sie weitere wertvolle<br />
Berechnungshilfen. +<br />
www.siemens.de/automation/support<br />
<strong>Siemens</strong> AG
Aktuelle Newsletter<br />
<strong>Siemens</strong> bietet Ihnen unter www.siemens.de/automation/newsletter elektronische<br />
Newsletter zu verschiedenen Themen als Abo an. Zum Beispiel den<br />
Totally Integrated Automation Newsletter. Über E-Mail werden Sie über Hard- und<br />
Softwareneuheiten, Dienstleistungen, Applikationsbeispiele, wichtige Termine<br />
und Veranstaltungen zum Thema Totally Integrated Automation informiert –<br />
elektronisch und immer topaktuell. Tragen Sie sich einfach mit Ihrer E-Mail-<br />
Adresse ein. +<br />
www.siemens.de/automation/newsletter<br />
NewsCenter<br />
Hinter dem NewsCenter verbirgt sich eine Datenbank, in der Sie Neues und<br />
Wissenswertes rund um das Thema Automatisierungs-, Antriebs-, Schalt- und<br />
Informationstechnik finden. Ob interessierter Anwender oder Journalist – hier<br />
erhält jeder seine speziellen Informationen unter den Rubriken Referenzen &<br />
Applikationen, Produkte & Lösungen, Messen & Veranstaltungen sowie Presseinformationen.<br />
Im NewsCenter fi nden Sie auch ein Archiv der bisher veröffentlichten Kundenzeitschriften<br />
im PDF-Format sowie Bestellmöglichkeiten von <strong>Siemens</strong> Fachbüchern. +<br />
www.siemens.de/automation/newscenter<br />
<strong>advance</strong> im Netz<br />
Die <strong>advance</strong> finden Sie auch im Internet. Unter der Adresse www.siemens.de/<br />
<strong>advance</strong>-lesen können Sie das jeweils aktuelle Heft als PDF-Datei herunterladen.<br />
+<br />
www.siemens.de/<strong>advance</strong>-lesen<br />
<strong>advance</strong> kostenlos abonnieren?<br />
Zwei Wege<br />
zum Abo<br />
1 Schicken Sie uns einfach ein Fax an<br />
+49 911 9783321<br />
oder<br />
2 senden Sie eine E-Mail an die Adresse:<br />
<strong>advance</strong>@publicis.de<br />
Impressum <strong>advance</strong> 3-09<br />
Herausgeber<br />
<strong>Siemens</strong> Aktiengesellschaft,<br />
Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nürnberg<br />
Division Drive Technologies<br />
CEO Klaus Helmrich<br />
Division Industry Automation<br />
CEO Anton S. Huber<br />
Presserechtliche Verantwortung<br />
Arno Hoier<br />
Verantwortlich für den fachlichen Inhalt<br />
Dr. Thomas Rubach (Automatisierungstechnik)<br />
Thomas Medved (Antriebstechnik)<br />
Bernd Heuchemer (Motion Control)<br />
Christoph Hotz (Schalttechnik)<br />
Peter Markus (Sensors and Communication)<br />
Konzeption<br />
Christian Leifels<br />
Verlag<br />
Publicis KommunikationsAgentur GmbH, GWA<br />
Corporate Publishing<br />
Postfach 32 40, 91050 Erlangen<br />
Tel.: 0 91 31/91 92-5 01<br />
Fax: 0 91 31/91 92-5 94<br />
publishing-magazines@publicis-erlangen.de<br />
Redaktion: Dr. Beate Bellinghausen (ChR),<br />
Gabriele Stadlbauer, Gerd Fürstenberger<br />
Layout: Jürgen Streitenberger, Bettina Raunecker<br />
Titelbild:<br />
Schlussredaktion: Sabine Zingelmann<br />
Jobnummer 002800 21891<br />
DTP: der Döss, Nürnberg<br />
Druck: Hofmann-Infocom, Nürnberg<br />
<strong>advance</strong> erscheint dreimal pro Jahr<br />
Aufl age: 42.000<br />
© <strong>2009</strong> by <strong>Siemens</strong> Aktiengesellschaft<br />
München und Berlin. Alle Rechte vorbehalten.<br />
Diese Ausgabe wurde auf Papier aus<br />
umweltfreundlich chlorfrei gebleichtem<br />
Zellstoff gedruckt.<br />
ISSN 1611 101X (Print)<br />
Die folgenden Produkte sind eingetragene<br />
Marken der <strong>Siemens</strong> AG:<br />
CP 343-1, CP 343-2, Drive Cliq, ET 200, MP277,<br />
MP377, S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200,<br />
SCALANCE, SENTRON, SIMATIC, SIMATIC<br />
Automation Designer, SIMATIC HMI, SIMATIC IT,<br />
SIMATIC Microbox PC, SIMATIC Multi Panel,<br />
SIMATIC NET, SIMATIC PCS 7, SIMOTION,<br />
SINAMICS, SINUMERIK, SIRIUS, SITRAIN, STEP,<br />
TOTALLY INTEGRATED AUTOMATION, WinAC,<br />
WinCC<br />
Wenn Markenzeichen, Handelsnamen, technische<br />
Lösungen oder dergleichen nicht besonders<br />
erwähnt sind, bedeutet dies nicht, dass sie<br />
keinen Schutz genießen.<br />
Die Informationen in diesem Magazin enthalten<br />
lediglich allgemeine Beschreibungen bzw.<br />
Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall<br />
nicht immer in der beschriebenen<br />
Form zutreffen bzw. welche sich durch<br />
Weiterentwicklung der Produkte ändern können.<br />
Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur<br />
dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss<br />
ausdrücklich vereinbart werden.<br />
IWI: TADV<br />
Bestellnummer: E20001-M2309-B100<br />
<strong>advance</strong> 3-<strong>2009</strong> 35
Wie machen wir unsere Produktion<br />
fit fürs Energiesparen?<br />
Energieeffiziente Antriebstechnik und intelligente<br />
Software-Tools sparen bis zu 70 % Energiekosten.<br />
Das Fitnessprogramm für Ihre Anlage: Zuerst machen Sie die Energieströme in Ihrer Anlage<br />
transparent, dann analysieren Sie vorhandene Einsparpotenziale und zum Schluss ersetzen<br />
Sie bestehende Technik durch energieeffiziente Komponenten. Dazu bieten wir Ihnen das<br />
komplette Spektrum an Produkten, Systemen und Tools für Ihr Energiemanagement.<br />
www.siemens.de/energiesparen