Dezentrale Steuerungslösung in der Rohteilfertigung bei Daimler-Chrysler Die Presse stand Pate - KEM

Dezentrale Steuerungslösung in der Rohteilfertigung bei Daimler-Chrysler

Die Presse stand Pate

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Die Stufenpresse 61 im Bremer Werk von Daimler-Chrysler – die modernste Rohteilpresse ihrer Art mit Materialzuführung direkt vom Coil – wurde unlängst durch eine moderne Fördertechnikanlage vervollständigt. Ähnlich wie die Bandzuführung die Produktivität der Presse erhöht, vertrauen die Planer einer dezentralen Steuerungslösung mit „durchgeschleiften“ Daten- und Energieleitungen. Resultat: schnell, einfach, übersichtlich.

Die Schwerlast-Fördertechnikanlage wurde von der Siemens-Niederlassung in Bremen als Generalunternehmer schlüsselfertig geliefert und aufgebaut. Hierbei war Siemens Madrid der Maschinenbaupartner. Regionale Stahlbaufirmen waren für die Bühnenkonstruktion zuständig. Die terminliche und funktionale Koordination wurde komplett durch Siemens Bremen abgedeckt. Aus Platzgründen war die Gestaltungsfreiheit für die Mechanik sowie für die Elektrik sehr eingeschränkt. „In dieser Situa- tion kam uns das Ecofast-Konzept von Siemens besonders gelegen“, erwähnt Heinrich Luhr, Elektroplaner im Daimler-Crysler-Werk Bremen. Der Grund: Die Ecofast-Familie basiert auf dezentralen Steuerungskomponenten, die über AS-Interface angesteuert werden. Eine zusätzliche Forderung von Daimler-Chrysler war, die neuen Anlagenteile in 24-V-Technik ohne Koppelebene aufzubauen. Das gelingt mit Ecofast in idealer Weise, weil die nach IP 65 geschützten Geräte sowohl datentechnisch als auch energieseitig über jeweils nur eine Leitung verbunden sind.

Schaltschranklose Dezentralisierung
Zur Ergänzung: „Ecofast“ (Energy and Communication Field Installation System) ist eine Systemlösung für die schaltschranklose Dezentralisierung. Energie und Informationen werden bei diesem Konzept linienförmig verteilt und übertragen. Mit Hilfe des Profibus-DP oder über AS-Interface erfolgt die Datenübertragung. In der Fördertechnikanlage sorgen etwa 75 elektrische Antriebe für den reibungslosen Transport der bis zu vier Tonnen schweren Teilebehälter. Damit es zu keinen Verzögerungen durch Störungen in der Produktion kommt, musste dort eine Verfügbarkeit von 99,5 % garantiert werden. Deshalb war es nicht nur wichtig, ein einheitliches, übersichtliches Konzept umzusetzen, sondern auch ein umfassendes Diagnosemanagement mit anzubieten. „All das bietet Ecofast, das über AS-Interface auf einfache Weise mit der Steuerung verbunden ist“, freut sich Heinrich Luhr. Die Konzep- tion der neuen Fördertechnikanlage sieht folgendermaßen aus: Die gesamte Anlage wird über einen Industrie-PC und die S7-Softnet-Version 3.0 als Leitebene gesteuert. Das Visualisierungstool WinCC unterstützt dabei die Übersichtlichkeit. Über sechs Bedienpulte mit gleichem Aufbau erfolgt der Datenaustausch mit der Steuerungsebene über Profibus. Per Profibus-DP sind die Pulte mit der dezentralen Peripherie ET 200S, von der sich jeweils eine in den drei Schaltschränken befindet, verbunden.
AS-i-Links einfach und störungssicher
Als Profibus-Teilnehmer befinden sich zusätzlich sechs DP/AS-i-Links in der Anlage, die die Verbindung mit den einzelnen Antrieben übernehmen. Heinrich Luhr begründet dieses Steuerungskonzept: „Bei dieser Vielzahl von Busteilnehmern wäre der Profibus-DP bezüglich Zykluszeit und Handlingkomfort an seine Leistungsgrenzen gestoßen. Mit AS-Interface dagegen funktioniert alles viel einfacher und störungssicherer.“ Über die Durchdringtechnik können bei AS-i Slaves an jeder Stelle montiert werden, ohne dass die Leitung „geöffnet“ werden muss. Aber auch die Adressierung ist viel einfacher zu handhaben, wenn Slaves nachträglich hinzukommen oder entfernt werden. Aufgrund der gewünschten Standardisierung musste ein Konzept gefunden werden, das die unterschiedlichen Anforderungen an die Antriebe abdeckt. Siemens konnte mit der Ecofast-Reihe deshalb punkten, weil sich alle Komponenten über AS-Interface ansteuern lassen und gleichzeitig alle benötigten Startervarianten zur Verfügung stehen. Obwohl an anderer Stelle bereits einzelne Ecofast-Produkte eingesetzt sind, ist die Fördertechnikanlage in Halle 6 die erste, in der dieses dezentrale Konzept konsequent genutzt und damit dessen Möglichkeiten voll ausgeschöpft wurden.
Kompaktmodule schaffen Vielfalt
Überall dort, wo die Paletten positioniert werden müssen, wie zum Beispiel bei Drehtischen, kommen Ecofast-Antriebe mit Frequenz- umrichter aus der Micromaster-Reihe zum Einsatz. Das ist ein gutes Dutzend. In den Rollenbahnen sorgen 22 Zwei-Stufen-Sanftstarter für Bewegung, in den restlichen etwa zwei Dutzend Palettenförderern genügen normale Sanftstarter. Die Hubeinrichtungen lassen sich mit Hilfe von zehn normalen Motorstartern steuern. Der Grund dafür ist, dass diese über Exzenterantriebe arbeiten und sich somit ohne größeren Technik- beziehungsweise Kraftaufwand in den Endlagen positionieren lassen. „Der dezentrale Aufbau, das einfache Engineering und die komfortablen Diagnosemöglichkeiten haben uns überzeugt“, ergänzt Heinrich Luhr. Zum Beispiel haben an manchen Stellen in der Anlage die an den Ecofast-Modulen vorhandenen Eingänge nicht ausgereicht, um alle Sensoren, Endschalter, Lampen, Taster oder Lichtschranken direkt anzuschließen. Deshalb wurde die Möglichkeit des AS-i-Busses durch den Einsatz von zusätzlichen Kompaktmodulen K45 genutzt. Diese werden über Schneid-Klemm-Technik mit der AS-i-Leitung verbunden und als Slave adressiert. Danach lassen sich beliebige Signalgeber über die üblichen M12-Stecker anschließen. „Selbst die Sicherheitstechnik realisieren wir auf diese Weise, und wir sind sehr zufrieden damit“, erwähnt Heinrich Luhr. Bei Daimler-Chrysler in Bremen kam der sichere AS-i-Bus erstmals 2001 zum Einsatz. Die guten Erfahrungen haben dazu geführt, dass auch diesmal wieder alle Not-Aus-Schalter, Lichtschranken sowie Quittiertaster über AS-i-Safe mit der Anlagensteuerung verbunden wurden. Größere Antriebe, wie zum Beispiel die hydraulisch angetriebenen Scherenhubtische oder Hub- und Senkeinrichtungen werden aufgrund ihrer hohen Leistungsaufnahme mit Frequenzumrichtern und Motorstartern direkt aus den Schaltschränken angesteuert.
Ecofast-System KEM 512
Frequenzumrichter Micromaster KEM 513

Steuerungskonzepte aus einem Guss

statement
„Für uns war die Nutzung vorhandener Standardmodule ein zentraler Punkt in der neuen Konzeption der Fördertechnikanlage in Halle 6“, betont Dipl.-Ing. Heinrich Luhr, der zuständige Elektroplaner im Daimler-Chrysler-Werk Bremen. Innerhalb von nur zehn Monaten wurde dort die neue Fördertechnik-Anlage aufgebaut, um damit den hohen Produktionsleistungen der neuen Rohteilpresse 61 gerecht zu werden.

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