Ein erfolgreiches Retrofit mit Totally Integrated Automation

Autor / Redakteur: Dirk Wagner * / Gerd Kucera

Arbeiten Automatisierungs- und IT-Lösungen ganzheitlich und intelligent zusammen, dann kann für bestehende Anlagen ein Retrofit effizienter sein als ein Neubau. Vorteile im Detail zeigt dieses Beispiel.

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Bild 1: Auf der automatisierten Transportbühne in der Fertigungsanlage für Kalksandsteinprodukte ermöglicht eine Bedienstation die Überwachung des Betriebs und die evtl. Umschaltung auf manuellen Notbetrieb. Die Anbindung an das Anlagennetzwerk erfolgt drahtlos über Funk.
Bild 1: Auf der automatisierten Transportbühne in der Fertigungsanlage für Kalksandsteinprodukte ermöglicht eine Bedienstation die Überwachung des Betriebs und die evtl. Umschaltung auf manuellen Notbetrieb. Die Anbindung an das Anlagennetzwerk erfolgt drahtlos über Funk.
(Bild: Siemens)

Mit der Umsetzung eines knapp 1 Mio. € teuren Automatisierungsprojektes beauftragte der Hersteller von Kalksandsteinprodukten Cirkel einen erfahrenen Systemintegrator. In der Firma ME Engineering aus Marl hat Cirkel einen Partner gefunden, der über eine zertifiziert hohe Kompetenz bei der Realisierung von Automatisierungslösungen verfügt. Der Mittelständler ist zudem Solution-Partner für Siemens-Automatisierung und zusätzlich Spezialist für die SCADA-Software Simatic WinCC.

Sein Team mit etwa 60 Angestellten realisiert Anlagen und Lösungen in den Bereichen Pharma, Chemie, Bergbau und Rohstoffverarbeitung sowie Energie- und Wasserversorgung oder -entsorgung. Die Produktion und die Umgebungsbedingungen des Kalksandsteinherstellers war ME Engineering bereits gut bekannt, da beide Firmen seit Jahren zusammenarbeiten. Während dieser Zeit wurden zahlreiche Retrofit-Projekte erfolgreich abgeschlossen und so die Basis für diese große Umbaumaßnahme gelegt.

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In enger Zusammenarbeit entstand nun das Konzept für zwei neue Transportbühnen. Statt bisher einer Bühne sollen in Zukunft zwei kürzere Bühnen eine höhere Ausfallsicherheit gewährleisten. Der automatisierte und somit von Menschen weitgehend unabhängige Betrieb soll die Stillstandzeiten verringern und die Produktivität erhöhen. Auch die Verteilung der Steine auf die elf Autoklaven soll zukünftig automatisch gesteuert erfolgen.

Ein Retrofit im laufenden Betrieb war nicht möglich, da die alte Ladebühne samt Betonfundament ausgetauscht werden musste. Während eines zweiwöchigen Produktionsstopps wurde die alte Ladebühne abgerissen und durch die moderne Lösung mit zwei Ladebühnen ersetzt. Innerhalb dieser Zeit erfolgte auch die Installation der neuen Automatisierungskomponenten wie Steuerungen, Ein-/Ausgabebaugruppen, Bedienstationen und Kommunikationsbaugruppen.

Nach zwei Wochen konnte die Anlage wieder in Betrieb gehen. Ausgiebige Tests im Vorfeld, z.B. mit virtuellen Maschinen, sowie die gute Planung und große Erfahrung des Systemintegrators führten zu einem guten Gelingen und pünktlichen Abschluss der Arbeiten.

Die Automatisierung erfolgte vollständig auf Basis von Siemens-Komponenten. Das breite Angebot von Totally Integrated Automation von Siemens Industry ermöglicht den Aufbau einer durchgängigen Lösung durch optimal aufeinander abgestimmte Produkte mit einheitlichen Systemeigenschaften, beispielsweise durchgängige Kommunikation und Diagnose sowie integrierten Safety-Funktionen.

Standard-Komponenten maßgeschneidert

Für die Steuerung der beiden Bühnen kommt eine speicherprogrammierbare Steuerung Simatic S7-414 zum Einsatz. Vernetzt sind die einzelnen Komponenten über die Industrieschnittstellen Profibus und Profinet.

Die Sicherheitsfunktionen sind dezentral über Peripheriemodule ET200 realisiert. Das Steuerungsprogramm entscheidet anhand einer Matrix, in der die Parameter zum Aushärten der Steine hinterlegt sind, welches Produkt in welche Autoklave gefahren wird.

Die jeweilige Position ist in der Steuerung gespeichert; und nach dem Aushärten werden die Steine auf vier Ziele verteilt. Die Visualisierungssoftware läuft auf einem Panel-PC Simatic IPC677C, der direkt in die Schaltschranktür eingebaut wurde (siehe Bild 2).

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