Kommunikation aus einem Guss

Technik

Funksysteme - Wo es heiß ist und schmutzig, sind Funklösungen sehr sinnvoll. In einer Gießerei hat sich Bluetooth als zuverlässige Kommunikationslösung hervorgetan. Von Rüdiger Peter, Produktmanager Phoenix Contact Electronics, Bad Pyrmont

17. Februar 2011

In wirtschaftlich schwierigen Zeiten gibt es für Unternehmen nur wenige Möglichkeiten, die Fertigungskosten zu senken. Falsche Entscheidungen wirken sich auf die Qualität der Produkte aus. Das gilt besonders für Gussbauteile, die vielen Einflüssen unterworfen sind. Es ist wichtig, Daten aus der Fertigung jederzeit kontrollieren und gegebenenfalls korrigieren zu können.

Vor diesem Hintergrund hat sich Hersteller Claas Guss für eine neuartige Funklösung von Phoenix Contact entschieden. In der Produktionsstätte Christophorushütte in Gütersloh kommuniziert die Kranbahn der Kreislauf-Rückführungsanlage über Bluetooth mit der Steuerung. So lassen sich interne Prozessabläufe wirtschaftlicher gestalten und dadurch Kosten einsparen.

»Wir waren zuerst skeptisch, ob die Funklösung überhaupt in der Gießerei funktioniert«, erinnert sich Dirk Lattermann, verantwortlich für die Betriebselektrik in der Instandhaltung. »Im direkten Umfeld der Mittelfrequenz-Induktionstiegelöfen, welche das Eisen jeweils mit fünf Megawatt zum Schmelzen bringen, entstehen hohe Temperaturen bis zu 1.400 °C und viel Staub. Außerdem geht von den Öfen eine induktive Belastung aus.«

In der Rückführungsanlage werden Gussbruch oder Angussteile aus dem Gießprozess wieder dem Schmelzprozess zugeführt. Die Kranbahn holt das Material per Kipplore ab und fördert es in Sammelbehälter im Materialbunker. Wegen alter und verschmutzter Schleifkontakte auf der Stromschiene kam die Kranbahn häufig nicht im Materialbunker an. Über diese kommuniziert auch eine SPS, die sich in einem Schaltschrank in der benachbarten Halle befindet. Die Antriebe auf der Bahn, die die Kipplore positionieren und absenken, werden via Profibus gesteuert.

Nachdem sich täglich Ausfälle ereigneten, entschlossen sich die Verantwortlichen, die Komponenten zu erneuern und die Kranbahn-Steuerung zu überarbeiten. »Wir waren auf der Suche nach einer kostengünstigen und trotzdem langlebigen Lösung. Da wir die Wendelast-Relais von Phoenix Contact einsetzen wollten und aufeinander abgestimmte Geräte favorisieren, haben wir uns für das Bluetooth-Profibus-Set entschieden«, sagt Dirk Lattermann.

Die Funkkomponenten leiten die Fahrbefehle an die Kranbahn sowie die Hebe- und Senkbefehle für die Kipplore weiter. Der Steuerbefehl wird mit Profibus über Bluetooth übertragen, direkt ans Profibus-Gateway weitergeleitet, in ein RS232-Signal gewandelt, an das Wendelast-Relais übermittelt und dann dem jeweiligen Antrieb als direkter Steuerbefehl zur Verfügung gestellt. »Durch das Bluetooth-Profibus-Set haben wir den täglichen Personalaufwand für die Störungsbehebung um 60 Minuten reduziert«, erklärt Lattermanns Kollege Andreas Ernst. »Die Anlage fördert jetzt seit eineinhalb Jahren störungsfrei. Wir arbeiten effizienter, denn wir müssen Wartung und Instandhaltung nicht mehr unterbrechen, um die Kranbahn zu reparieren.«

Claas Guss hat jetzt auch die Kranbahn der Materialzuführung per Funk in die Kommunikation integriert. Sie verlädt das Material aus den Sammelbehältern auf Chargier-Fahrzeuge, die es dann in die Öfen fördern. Während des Hebevorgangs wird das Gewicht des Materials ermittelt und an den Steuerstand weitergeleitet, der die Information speichert und mit den Rezepturdaten vergleicht. So besteht das flüssige Eisen immer aus den gleichen Anteilen.

Eine beschädigte TTY-Datenleitung von Waage zum Steuerstand wurde ebenfalls durch eine Funklösung ersetzt, denn neue Leitungen hätten wegen der extremen Hitze hohe Investitionen bedeutet. »Da wir gute Erfahrungen mit dem Bluetooth-Konverter im direkten Umfeld der Öfen gemacht hatten und das Gerät universell für viele Schnittstellen nutzbar ist, haben wir eine Lösung mit dem Bluetooth- und einem RS232/TTY-Konverter von Phoenix Contact entwickelt«, erläutert Dirk Lattermann.

Das Materialgewicht wird am Lastenhebe-Magneten ermittelt und an ein Bedien-Panel übertragen. Dort wandelt ein Konverter die TTY-Signale in ein RS232-Signal, dann leitet ein Bluetooth-Konverter sie an den Empfänger im Steuerstand weiter. Hier wird das RS232-Signal dann wieder in ein TTY-Signal gewandelt und an den Industrie-PC übermittelt. Auch diese Funkanwendung arbeitet störungsfrei.

Schließlich konnte die Instadhaltung auch ein Problem am schwenkbaren Panel zur Bedienung der Öfen lösen. Das Panel wurde mechanisch stark belastet, weil der Gabelstaplerfahrer, der das flüssige Eisen zum Ofen bringt, es aus dem Führerhaus bediente. Darum musste das Panel immer wieder instand gesetzt oder erneuert werden.

Jetzt steuert das bidirektionale I/O-Funk-system RAD-Line von Phoenix Contact die Ofenfunktionen über die fest auf dem Gabelstapler montierte drahtlose Bedieneinheit direkt aus dem Führerhaus. mk

Erschienen in Ausgabe: 01/2011