Aktuelles

18.08.06

DMSB-Fachseminar 2006 mit dem Themenschwerpunkt "Automatisierungstechnik"

Volker Fritz, Wolfenbüttel

Am 09.06.06 eröffnete die Schulleitung der DMSB, im Konferenzzentrum des Schulkomplexes diese Veranstaltung, an der zahlreiche Teilnehmer von der Deutschen Müllerschule, aus den Verarbeitungsbetrieben, von der Maschinenbau-Industrie und aus der Forschung begrüßt werden konnten. StD. Beißner würdigte in seinem Grußwort die Bedeutung dieser Veranstaltung für die DMSB-Ausbildung und freute sich, diese Plattform für die hochkompetenten Referenten aus Industrie und Anwendung anbieten zu können.

Auch in diesem Jahr spiegelten die insgesamt ca. 80 Anmeldungen die Erwartung der Teilnehmer, eine für sie gewinnbringende Veranstaltung zu erleben. Ziel der Veranstaltung war u.a. , dass sowohl Planer und Errichter als auch Betreiber automatisierter Betriebe und Betriebszweige zu Wort kommen. Diese Erwartung wurde erfüllt.

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Geräte und Netze der Automationstechnik

Zunächst gab der für den Themenbereich zuständige Dozent der DMSB, Uwe Schulz zur Einführung einen Überblick in "Geräte und Netze der Automationstechnik". In diesem Vortrag, der auch dazu dienen sollte, den Seminarteilnehmern Basisinformationen und Fachbegriffe näher zubringen, wurde die Arbeitsweise von Steuerungen und Regelung, sowie die Anforderungen und deren Einsatz in industrieller Umgebung behandelt. Insbesondere wurde deutlich, dass moderne Steuerungs- und Vernetzungssysteme auf internationalen Standards beruhen müssen. Die verschiedenen BUS-Zugriffsverfahren bei dezentralen und zentralen Steuerungen wurden erläutert.

Die Kommunikationsmöglichkeiten zwischen Sensorik und Aktuatorik mit übergeordneten Steuerungs- und Regelungssystemen, sowie die verfügbaren genormten Industriebussysteme (Ethernet, PROFIBUS, PROFINET, ASI und InterBus) wurden vorgestellt. Ein diskutierter Punkt war dabei die mögliche Ablösung des PROFIBUS durch das auf Ethernet basierende PROFINET.

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Modernisierung einer kompletten Mühlensteurung ohne Unterbrechung der Produktion

Das Referat der FEST AG, Goslar -Technisches Büro Berlin - "Modernisierung einer kompletten Mühlensteurung ohne Unterbrechung der Produktion" gliederte sich in 2 Teile (einmal den FEST-Beitrag durch J. Pfeiffer und zum anderen den Bericht des Produktionsleiters der Schüttmühle Berlin, H. Sixel, über den Ablauf der durchgeführten Modernisierung der Steuerung durch die FEST AG).

Zunächst beschrieb J. Pfeiffer die Ziele bei Installation einer modernen Automation im Verarbeitungsbetrieb. In dem beschriebenen Projekt war es das Ziel (Bei FEST legt man besonderen Wert darauf) den Kunden aus der Abhängigkeit von Systemlieferanten möglichst gänzlich zu befreien. Durch Auswahl und Einsatz allgemein verfügbarer und am Markt eingeführter Komponenten werden das Preis/Leistungsverhältnis deutlich verbessert und Service sowie Möglichkeiten zur Optimierung und Erweiterung vereinfacht.

Die 4 Module moderner Automation wurden wie folgt beschrieben: - Visualisierungssystem z.B. InTouch oder WinCC - Datenbank-Server (MS SQL, Oracle oder PostgrSQL) - Auftragsverwaltung (Produktions-Planungs-System) und Auswertesystem - SPS (Simatic S7-416) für Antriebssteuerungen und Verriegelungen

Holger Sixel beschrieb den Zuhörern, wie die Modernisierung in seinem Betrieb ablief und welche Vorteile sie für die Schüttmühle brachte. Der Betrieb: Kampffmeyer Schüttmühle in Berlin-Spandau, mit 160.000 to/p.a. Vermahlungskapazität für Weizen, ausgerüstet mit 2 Mühlensystemen, Getreide-Annahme über Schiff und LKW, war 1986 eine der modernsten Getreidemühlen Europas.

Die Ausgangssituation jetzt war, dass die vorhandenen Systeme zur Steuerung und Prozeßüberwachung teils überaltert waren und dass durch Abkündigung des Sysstems SIMATIC S5 langfristig kein Service und keine Ersatzteile mehr verfügbar sind. Zudem entsprach die Produktdatenerfassung und Archivierung nicht mehr den aktuellen Anforderungen.

Mit dem Technischen Büro Berlin der FEST AG zusammen wurde die Modernisierung erfolgreich durchgeführt. Die alte - auf Programmen in Pascal basierende - PC-Auftragsverwaltung wurde durch eine neue Visualiserung, InTouchServer, Ethernetverbindungen und neue Simatic S7-Steuerungen ersetzt.

Teile der neuen Visualisierung wurden anhand der Silozellen-Schaubilder kurz vorgestellt. Die Integration wurde in enger Abstimmung durchgeführt, um den Betriebsablauf aufrecht zu erhalten.

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ESAweight 6.0, das modulare Produktionsleitsystem zur Automatisierung von Produktionsanlagen unter dem Aspekt der Rückverfolgbarkeit

Von der österreichischen ESA Ges.mbH stellte Thomas Veigl deren umfangreiches Leistungsangebot vor, das Planung - Engineering - Umsetzung - Automatisierung umfasst.

Unter dem Titel "ESAweight 6.0, das modulare Produktionsleitsystem zur Automatisierung von Produktionsanlagen unter dem Aspekt der Rückverfolgbarkeit, GMP & HACCP" wurden zunächst die heutigen Anforderungen in den Betrieben beschrieben, die sich aus den gesetzlichen Bestimmungen ergeben und stellte dann die von der ESA erarbeiteten Lösungen zur lückenlosen Kontrolle aller Produktströme in Produktionsbetrieben mit frei fließenden Materialien vor, die sich bereits in vielen Betrieben der Bereiche Müllerei und Lebensmittelherstellung, Mischfutterherstellung, Bauchemie und Farbchemie bewährt haben. Sowohl die Modernisierung bestehender als auch die Ausstattung neuer Betriebe gehören zum Leistungsangebot. Die genaue Kontrolle der Vorgänge macht dann auch die Rückverfolgbarkeit nach HACCP möglich.

Bei bestehenden Betrieben wird die Ist-Situation aufgenommen und ein angepasstes Produktionsleitsystem entworfen, das den Weg aller Produkte, die in der Anlage bewegt werden, verfolgt und dokumentiert. Dieses übergeordnete neue SPS-System kann einerseits durch Austausch vorhandener älterer SPS oder durch deren Anbindung gestaltet werden. Vor der Installation werden die Betriebsabläufe am System simuliert, um Programm- und Verdrahtungsfehler auszuschließen. Nach erfolgreichen Simulationsläufen ist die physische Umstellung in den Betrieben meist schon an einem Wochenende zu schaffen.

Mit animierten ppt-Diagrammen zeigte T.Veigl Beispiele aus Kraftfutter-Herstellungsbetrieben ebenso wie aus Mühlen, bei denen die Produktströme von der Annahmeverwiegung, über die Lagerzellen bis hin zu Fertigprodukten und deren Absackung und/oder Loseverladung in allen Teilschritten überwacht und dokumentiert werden. Bei Paletten- oder BigBag-Ware wird mit BAR-Code-Etiketten gearbeitet, die beim Zumischen oder Verschneiden in Warenströme durch den Baustein ESAcom2.5 als Komponenten erfasst und registriert werden. Der ESAweight Manager verwaltet die einzelnen Module, von der Annahme bis zur Verladung. Die Kommunikation erfolgt über Profibus DP. Das Programm ESAmill bietet speziell auf Mühlen zugeschnittene Automatisierungslösungen, für alle Bereiche des Mühlenbetriebes. Der Baukasten der ESA-Module wird ständig erweitert. Die neuesten Steuerungsbausteine wurden kurz vorgestellt.

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Einsatz vernetzter Wiegesysteme in Mühlen und ähnlichen Industrien

Harald Welscher von Fa. Pfister Waagen Bilanciai GmbH, Augsburg referierte über "Einsatz vernetzter Wiegesysteme in Mühlen und ähnlichen Industrien"

Die Waage, als eines der ältesten Messgeräte im Gebrauch des Menschen, hat auch heute noch ihre große Bedeutung. Der Referatsinhalt konzentrierte sich dann wesentlich auf die großen Fahrzeugwaagen für Waggons und LKWs, da Pfister hier ein Marktsegment stark besetzt hat. Pfister, dem Trend der Zeit folgend, beschäftigt sich auch mit der Vernetzung der Wiegsysteme mit der Produktion bzw. Fertigwarenkontrolle. Mit WinWeigh Plus wurde die dritte Generation der mehrsprachenfähigen Systemprogramme von Pfister vorgestellt.

Durch die neue Steuerung wird die Großwaagenfunktion modernisiert. Über einen Virtual Ident Processor (VIP) ist die Steuerung zahlreicher Ident-Geräte möglich wie zum Beispiel Kartenleser, BAR Code-Terminals, Transponder-Terminals und weitere. Die Anwendungen beschränken sich keineswegs nur auf Mühlenbetriebe. Zur Warenflußkontrolle in der Logistik ist WinWeigh Plus, in Verbindung mit einer eichfähigen Großwaage,ein wesentlicher Baustein. WinWeigh Plus ist flexibel im Aufbau, jederzeit anpassbar und enthält ein leistungsstarkes Statistik-Programm. Der Referent zeigte mittels einiger Folien von Waagendiagrammen ganz verschiedene Einsatzbeispiele auf.

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Moderne Leitsysteme - Kümmerer zwischen Planung und Produktion

Nach der Mittagspause -für das leibliche Wohl sorgten wie immer die Studierenden der DMSB- war das Thema "Moderne Leitsysteme - Kümmerer zwischen Planung und Produktion" des Referates von Christian Müller von der Eckelmann AG, das sich auch in zwei Teile gliederte: zunächst die Einführung und Vorstellung heutiger Leitsysteme und ihrer Aufgaben als "Kümmerer" und der Lösungen, die Eckelmann für bestimmte Betriebsaufgaben anbieten kann.

Das Material Execution System (MES) wurde vorgestellt und die 11 MESA-Kategorien, die es erfüllt. Neben dem Prozeá-Management und dem Wartungs-Management sind hier auch die Bereiche Verwaltung des Fertigungsablaufes, Optimale Fertigungsreihenfolge, Dokumentenverwaltung, Datenerfassung und -sammlung enthalten.

Dann wurde über einen Praxisfall berichtet, den Eckelmann in dem Betrieb von Müller's Mühle in Gelsenkirchen gelöst hat.

Diesen Teil übernahm Tobias Breuer (Absolvent der DMSB, Anm. d. R.) von Müller's Mühle und berichtete ausführlich, wie die Umsetzung, unter Weiterverwendung der installierten untergeordneten Systemebene (SPS - S5), erfolgte. Insbesondere ging er auf die Anforderungen, die eine hohe Produktsicherheit bei gleichzeitiger kostengünstiger Produktion an ein Leitsystem stellt, ein. Er zeigte, die Datenerfassung und Verwaltung für einen Einsatzbereich, der durch eine sehr hohe Produktvielfalt gekennzeichnet ist.

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Umrüstung einer Mühlensteuerung

Auch im Vortrag von Thomas Sparenberg, Keller HCW GmbH, Ibbenbüren Geschäftsbereich MSR (Messen,Steuern,Regeln) "Umrüstung einer Mühlensteuerung" ging es um die Modernisierung einer Betriebssteuerungsanlage. Doch zunächst stellte der Referent kurz das Haus Keller HCW und die Aktivitäten des Geschäftsbereiches MSR vor, die sich von der Industriellen Messtechnik über die Systemtechnik bis zur Automatisierungstechnik erstrecken.

Der umzurüstende Betrieb hat eine Vermahlungsleistung von 380 to Weizen/Tag und war mit einer Steuerung von Reinigung und Mühle auf der Basis einer Siemens S 5 SPS und der Bedienung über Leuchtschaltbild ausgerüstet. Die auslaufende S5 wurde durch die neue Simatic S 7 SPS mit CPU S7-400 ersetzt und die Visualisierung neu gestaltet mit Siemens WinCC.

Die Erweiterungsracks mit den Karten von der S5 mit ihren Ein- und Ausgängen und die gesamte Leistungselektronik zur Ansteuerung der Aggregate konnte weiter verwendet werden. Die neue SPS wurde mit Hilfe der Anschaltungen IM463-2 in der S 7 im ersten Erweiterungsrack der S 5 angekoppelt. Die Kommunikation zur Visualisierung erfolgte über einen Kommunikationsprozessor mit TCP/IP Protokoll.

Für die neu installierten Aktoren, wurde ein dezentraler Aufbau mit ET200 Modulen auf Basis der S 7-300 gewählt, wodurch sich der Verkabelungsaufwand minimierte. So wurde die Leistungsfähigkeit einer modernen Steuerung in vollem Umfang nutzbar - bei Weiternutzung der vorhandenen "älteren" Steuerungselemente. Nun ist einerseits ein späterer Austausch dieser Teile möglich und andererseits konnten in großem Umfang Kosten gespart werden.

Fa. Keller hat eine modulare Softwareprogrammierung entwickelt, bei der die SPS-Module standardmäßig unter anderem eine implementierte Simulation besitzen. Sie ermöglicht es, in Verbindung mit der Visualisierung Testläufe zu simulieren. Dadurch werden Fehler oder Änderungswünsche schon im Vorfeld erkennbar und können behoben werden.

Der erforderliche Hardware-Umbau in dem Mühlenbetrieb musste, wegen der Produktionsanforderungen, in möglichst kurzer Frist durchgeführt werden. Das dafür angesetzte Wochenende von Freitag Nachmittag bis Sonntag einschließlich genügte. Dass das in so kurzer Zeit möglich war, führte der Referent u.a. auf die vorher simulierten Testläufe zurück.

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Vernetzte Messgeräte und Meßsysteme in der Silo und Schüttguttechnik

Als letzter Referent berichtete Ernst-August Gloger von E + H ausführlich über "Vernetzte Messgeräte und Meßsysteme in der Silo und Schüttguttechnik".

Neben Beispielen für gelöste Füllstandsmeßaufgaben in Mehl- und Kristallzucker-Lagerzellen, mit kontinuierlicher Füllhöhenmessung durch seilgestützte Radarsysteme, ging der Vortag speziell auf die Trends in der Automatisierungstechnik ein und gab eine Übersicht über Kommuikationstechniken, die von E+H angeboten werden.

Die drei Grundmethoden zur Aufrechterhaltung der Funktion eines Produktionsbetriebes (vorbeugend, korrektiv oder überwachende Wartung) wurden angesprochen und die daraus resultierenden Anforderungen an das anlagennahe Asset Management. Die häufige heutige Situation in den Betrieben wurde so beschrieben: die Prozeßleitsysteme bestehen aus zu vielen unterschiedlichen Tools, die nur umständlich oder gar nicht mit einander kommunizieren können. Um diesem verbreiteten Umstand abzuhelfen wurde ein Software- Schnittstellen-Standard entwickelt, der eine einfache Kommunikation zwischen den Gerätetreibern ermöglicht, das Field Device Tool (FDT). Alle FDT's einer Anlage werden durch ein Bedientool, den Device Type Manager (DTM) verwaltet über das Programm "Windows Registry".

Die Vorteile dieser Problemlösung haben viele, auch international eingeführte, Gerätehersteller erkannt und sich zu einer Nutzergruppe der "FDT-Group" zusammengetan, um dieses System zu einem weltweiten Standard auszubauen.

E + H bietet Tools zur Online-Überwachung der vom Device Type Manager verwalteten Systeme an, die wegen des direkten Zugriffes die Option zur Prozeßkostenreduzierung eröffnen.

Die Abschlussdiskussion war, wohl auch wegen der schon vorgerückten Stunde und des herrlichen Sommerwetters, nicht ausgeprägt, so dass Uwe Schulz die Veranstaltung gegen 16 Uhr beenden konnte.