Feldbus im Forst

Industrieelektronik

Feldbusmodule – Forstwirtschaftliche Maschinen sind extremen Umweltbedingungen ausgesetzt. In einer mobilen Entrindungsanlage verbinden robuste Feldbusmodule im Metallgehäuse sämtliche Aktoren und Sensoren.

30. März 2015

Ein Kennzeichen vieler industrieller Anwendungen sind sehr raue Umgebungsbedingungen; das Spektrum reicht dabei von Erschütterungen und Vibrationen über extreme Temperaturen bis zum Kontakt mit Mineralölprodukten oder unterschiedlichsten Flüssigkeiten. Entsprechend robust müssen die installierten technischen Komponenten sein. Bei vielen feldbusbasierten automatisierten Produktionsstraßen kommen deshalb die robusten Feldbusmodule MVK Metall des schwäbischen Installationsspezialisten Murrelektronik mit Sitz in Oppenweiler zum Einsatz, deren Gehäuse aus Zink-Druckguss die Schutzart IP67 bietet.

Einen ungewöhnlichen Beleg für die besondere Robustheit der Module liefert ihr Einsatz in einer mobilen Entrindungsanlage des Forstwirtschaftsunternehmens Halder GmbH mit Sitz in Kümmerazhofen bei Ravensburg: Die Spezialisten für Holzernte, Entrindung und Hackschnitzelproduktion nutzten das Retrofit einer jahrzehntealten Maschine zur Installation einer modernen Profibus-Feldbuslösung mit MVK Metall von Murrelektronik. Das umgebaute MAN-Fahrzeug ist seit 1996 jährlich etwa 1.200 Stunden im Einsatz und dabei auf den häufig schlammigen Waldwegen unter anderem ständigen Erschütterungen ausgesetzt. Auch die oft heftigen Regenschauer dürfen die Funktion der Maschine nicht beeinträchtigen.

Zahlreiche Verbindungen

Die Maschine besitzt drei verschiedene bewegliche Komponenten: Neben den hydraulisch gefederten Rindenmessern, die auf einer hydraulisch angetriebenen Trommel angebracht sind, sind dies die Vorschubwalzen, die die Stämme durch die Maschine befördern, sowie eine variabel ausrichtbare Rindenschleuder, die die abgelöste Rinde an den dafür vorgesehenen Platz am Wegesrand befördert. Bei allen drei Baugruppen kann die Geschwindigkeit eingestellt werden. Bei der Rindenschleuder wird damit beispielsweise die Wurfweite reguliert. In Summe ergeben sich zahlreiche I/O-Punkte in der Maschine, erklärt Firmenchef Berthold Halder: »Rund zwei Drittel sind Aktoren und ein Drittel Sensoren.«

Als er den Entrinder vor über zwei Jahrzehnten zum ersten Mal verdrahtete, geschah dies noch in Einzeladerverdrahtung, erinnert sich Alois Öhler, der das Unternehmen als Fachmann für Steuerungstechnik bei dem Automatisierungstechniksystemhaus R. u. Ö. im oberschwäbischen Baindt konzeptionell unterstützt: »Das war ganz schön mühsam, da sind verwinkelte Leitungen von bis zu 20 Metern zustande gekommen.«

Als nun ein großer Retrofit anstand, war für Halder klar: Dieses Mal musste eine durchgängige Feldbuslösung auf Profibus-Basis her. Der Elektrokonstrukteur Öhler ergänzt: »Wir haben für unseren speziellen Einsatz und aufgrund unserer langjährigen Erfahrung ganz gezielt nach den passenden Komponenten gesucht.«

Gemeinsam entschieden sich Halder und Öhler deshalb, MVK-Metall-Feldbusmodule von Murrelektronik einzusetzen, die eine vereinfachte Installation mit umfangreichen Diagnosemöglichkeiten verbindet. Ein wichtiges Argument war jedoch die äußere Robustheit der Komponenten, erzählt Öhler: »Die MVK-Metall-Module sind durch den Vollverguss und das Metallgehäuse einfach zuverlässig dicht und temperaturresistent.«

Ein wesentlicher Vorteil des Verteilungssystems in der Umbauphase war für ihn auch die Multifunktionalität der Steckplätze, erinnert sich Öhler: »Das hat uns Flexibilität verliehen; wir konnten die einzelnen Steckplätze je nach Bedarf als Eingang oder als Ausgang parametrieren und nutzen.« Unterm Strich ließ sich die gesamte Feldbuslösung deshalb mit vergleichsweise wenigen Modulen realisieren, weil die meisten Steckplätze doppelt genutzt werden, etwa mit Doppelventilsteckern, über die die Pumpen der Hydraulik angesteuert werden.

Einfacher Anschluss

Ein Vorteil ist für Öhler auch der integrierte Sechskant bei den steckbaren M12-Anschlussleitungen: »Wir können sie mit dem Drehmomentschlüssel akkurat festziehen und im Reparaturfall auch schnell wieder lösen.«

In den relativ engen Bedienkabinen des Fahrzeuges sowie in einigen kleineren dezentralen Schaltkästen der mobilen Entrindungsanlage sind zudem Feldbus-I/O-Stationen Cube20S von Murrelektronik eingebaut, erzählt Berthold Halder und fährt fort: »Da kommt es sehr darauf an, sehr kleine und kompakte Komponenten mit einer hohen Packungsdichte einzubauen.«

Die Module sind dort zwar starken Fahrzeugvibrationen und Stößen ausgesetzt, doch das sei kein Problem, sagt Alois Öhler: »Da die Drähte an rüttelsichere Federkraftklemmen angeschlossen werden, haben wir sichere Verbindungen.«

Unterm Strich ist Halder mit den Produkten und Lösungen von Murrelektronik sehr zufrieden: »Für uns ist wichtig, dass die Maschine läuft und wir nicht bei Regen im Wald stehen und nach Fehlern suchen«, sagt der Maschinenbauer und ist sicher: »Die Komponenten von Murrelektronik tragen dazu in nicht unerheblichen Maße bei.«

Auf einen Blick

- Die Murrelektronik GmbH in Oppenweiler entwickelt und produziert elektrische und die elektronische Produkte für die Automation von Maschinen.

- Die Feldbusmodule MVK Metall in Schutzart IP67 vereinfachen die Verdrahtung von Aktoren und Sensoren. Mögliche Fehler wie Überlast, Sensorkurzschluss oder Kabelbruch werden für jeden Kanal einzeln überwacht.

Erschienen in Ausgabe: 02/2015