Richtig aufgemischt

Der Autor Jörg Süßmann ist Vertriebsspezialist bei der Turck GmbH & Co. KG, Mülheim a.d.R

Die Bedeutung von Mischern in Entwicklungslaboratorien hat stark zugenommen. Verknüpft mit der Forderung nach Kleinstmengen und Übertragbarkeit auf größere Systeme ist ein Bedarf entstanden, der nur von wenigen Labormischern erfüllt wird. Mit Blick auf diese Markt-lücke beschäftigt sich Wolfgang Naton seit zehn Jahren schwerpunktmäßig mit der Problematik des Mischens und Granulierens im Labormaßstab. Der Verfahrenstechniker ist Geschäftsführer der Somakon Verfahrenstechnik UG, Selm, die Mischersysteme für zahlreiche Anwendungsfelder entwickelt und vertreibt. Neben dem Einstiegsmodell LB, das im Wesentlichen als reiner Mischer konzipiert ist, bietet Somakon die MP-Mischerserie an.

Clou dieses Mischerkonzepts ist sein modularer Aufbau. „MP steht für Multi-Purpose, was heißt, dass wir die Systeme individuell auf die Anforderung des Kunden hin konfigurieren können“, erklärt Wolfgang Naton das Konzept. „Viele Kunden beginnen zunächst mit einem Basismodell. Doch oft kommt schon bald die Anfrage nach weiteren Funktionalitäten. Mit unserer MP-Lösung haben wir die Flexibilität, das Basisgerät je nach Kundenwunsch aufzurüsten und beispielsweise um Temperatur-, Druck- oder Feuchtemessungen zu ergänzen. Damit kann man dann komplette Prozesse abarbeiten.“

Neben dem eigentlichen Mischen lassen sich die MP-Geräte je nach Ausbaustufe auch zum Granulieren, Pelletieren, Emulgieren, Suspendieren, Kneten, Beladen, Zerkleinern oder Trocknen verwenden. Abhängig von den durchzuführenden Prozessschritten wird der Mischer nicht nur mit anderen Behältern und Werkzeugen, sondern auch mit mehr oder weniger Sensoren und Aktoren ausgerüstet. Um die geforderte Flexibilität seiner Maschinen möglichst effizient bereitstellen zu können, hat sich Somakon von mechanischen Bedienelementen und der klassischen Steuerung abgewandt und mit Turcks VT250 einen neuen Weg beschritten.

Beim VT250 handelt es sich um ein kompaktes Bedienterminal mit SPS, das speziell für die autarke Steuerung und Bedienung kleiner und mittelgroßer Maschinen entwickelt wurde – für die MP-Mischerserie also die ideale Lösung. Unter seinem 5,7“- QVGA-TFT-Touchscreen im kompakten Kunststoffgehäuse sorgt die Visualisierungssoftware „Qvis“ für die Mensch-Maschine-Kommunikation, die von der weit verbreiteten Steuerungssoftware „Codesys 3“ umgesetzt wird.

„Mit Turcks VT250 haben wir eine SPS, die alle unsere Anforderungen erfüllt, und das bei einem optimalen Preis-Leistungs-Verhältnis“, freut sich Naton, der sich in seiner Entscheidung auch nach dem Kauf bestätigt sieht: „Wir haben hier das erste Projekt mit Turck umgesetzt und dabei sehr viel Unterstützung erhalten, als es darum ging, die neue Maschine lauffähig zu machen. Dazu gehört auch die Programmierung der Turck-Steuerung mit Codesys.“

Gerade beim Thema Support hat Naton in der Vergangenheit mit namhaften SPS-Herstellern keine guten Erfahrungen gemacht: „Ich habe vorher mit der SPS eines anderen Anbieters gearbeitet. Aber bis man dort als vergleichsweise kleiner Unternehmer überhaupt den richtigen Ansprechpartner ans Telefon bekommt, muss man schon sehr viel Glück haben. Das erlebe ich in der Zusammenarbeit mit Turck völlig anders. Hier haben wir eine wirklich außergewöhnliche Unterstützung erfahren, sowohl vom Außen- und Innendienst als auch vom Produktmanagement.“

Neben dem VT250 als Kopf der Automatisierungslösung nutzt Somakon Turcks I/O-System BL20 in der Eco-Version für die Anbindung der Sensoren und der Antriebe seiner Mischer. Als Schnittstelle zur Steuerung fungiert das BL20-Ethernet-Gateway, das die Kommunikation mit vier I/O-Scheiben koordiniert: ein Modul mit acht analogen Eingängen, etwa für PT100- oder Drucksignale, ein weiteres mit vier analogen Ausgängen für die Frequenzumrichter sowie zwei Module mit 16 digitalen Ein- beziehungsweise Ausgängen für die binären Signale.

Auch das Thema Behälteridentifikation per Funk spielt in Natons weiteren Planungen eine Rolle. Mit dem RFID-System „BL ident“ kann Turck auch in diesem Bereich eine passende Lösung bieten, die sich modular aufbauen lässt und somit exakt in die Maschine passt: Mit Datenträgern, die sich direkt auf Metall montieren lassen und der Möglichkeit, den Schreiblesekopf über das vorhandene IO-System BL20 mittels RFID-Modul direkt anzuschließen. Alternativ gibt es auch die Möglichkeit, einen Schreiblesekopf direkt an das VT50 anzubinden. Mit der RFID-Kennzeichung lässt sich beispielsweise sicherstellen, dass Behälter oder Werkzeuge tatsächlich nur für die Prozessschritte genutzt werden, für die sie auch konstruiert wurden. Das erhöht die Sicherheit und Lebensdauer der Mischer.

Dass er auch die Weiterentwicklung seiner MP-Serie gemeinsam mit Turck in Angriff nehmen will, steht für Naton nach seinen bisherigen Erfahrungen außer Frage. „Turck bietet mir nicht nur die passenden Produkte für meine Anforderungen, sondern hat in allen Bereichen Mitarbeiter, die niemanden hängen lassen und immer eine Lösung finden.“

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Die VT250-Familie kombiniert die Funktionen „Bedienen und Beobachten“ bei Bedarf mit einer integrierten Steuerungsfunktionalität. Daher können die Geräte als kombinierte HMI-PLC sowie reine HMI betrieben werden. Die Produkte sind frontseitig mit einem 5,7”-QVGA-TFT-Color-Touchscreen ausgestattet und in Schutzart IP65 ausgeführt. Durch das kompakte Kunststoffgehäuse mit Abmessungen von nur 212 mm x 156 mm x 50 mm ist der Einsatz in beengten Einbausituationen möglich.

Pfiffige Details

Auf der Geräterückseite befinden sich von außen zugängliche Halterungen für eine SD-Memory-Card und Pufferbatterie. So lässt sich die Batterie ohne Werkzeug austauschen. Als Feldbus-Port sind ein Open-Style-CAN-Port für Devicenet beziehungsweise CAN- open oder ein 9-poliger SUB-D-Stecker für Profibus-DP oder MPI verfügbar. Durch die versenkte Anordnung an der Rückseite ist die Steckverbindung mechanisch geschützt. Zudem ist gewährleistet, dass das Anschlusskabel in dieselbe Richtung läuft wie alle übrigen Kabel.

Anschlussvielfalt

Zwei Realtime-Ethernet-Ports an der Unterseite dienen als Feldbusschnittstelle oder zur Kommunikation mit übergeordneten Systemen. Aufgrund der doppelten Ausführung lässt sich mit dem Gerät auch eine Ethernet-Installation in Linientopologie realisieren. Ein serieller COM-Port für RS232- und RS485-Kommunikation runden das Anschlussspektrum ab. Über den COM-Port lassen sich Peripheriegeräte wie Barcode-Leser oder Lichtgitter direkt an den lokalen Steuerungsprozess anbinden. Derzeit lassen sich die VT250 als Profibus- beziehungsweise CANopen-Master oder Slave einsetzen. Weitere Feldbusanbindungen werden in Kürze verfügbar sein.

Programmieren mit Codesys

Die integrierte Steuerung der VT250-Serie arbeitet auf Basis der IEC 61131-Umgebung Codesys in Version 3. Alle aus der Norm bekannten Programmiersprachen KOP, FUP, AWL, ST und AS stehen zur Verfügung. Über die Software, die objektorientierte SPS-Programmierung erlaubt, lassen sich auch alle unterstützten Feldbusse konfigurieren.

Visualisierung mit Qvis

Zur Visualisierung kommt die Softwareumgebung Qvis zum Einsatz, die für Symbolimport und Datenaustausch eng mit Codesys verzahnt ist. Für reine Visualisierungslösungen existieren in Qvis weitere Treiber für die gängigsten Steuerungssysteme in der Automatisierungstechnik (MPI, RFC1006, DF1, …).