Leistung durch Information

Spezial Steuerungstechnik

Kleinsteuerung – Betriebsdatenerfassung beschleunigt die Produktion und erhöht die Prozesssicherheit. Kleinsteuerungen binden die inhomogene Maschinenlandschaft in das Leitsystem ein.

12. November 2009

Die Seaquist Perfect Dispensing GmbH ist Hersteller hochwertiger mechanischer Pump- und Dosiersysteme. Im sogenannten Excellent Manufacturing Center am deutschen Standort in Dortmund fertigen rund 250 Mitarbeiter jährlich mehr als eine Milliarde Aerosolventile, Zerstäuber- und Lotionpumpen aus Kunststoff, die weltweit bei Produktverpackungen für die Bereiche Körperpflege, Haushalt, Lebensmittel, Automobil und Industrie zum Einsatz kommen.

Daten helfen weiter

Schon seit Jahren erfasst der Hersteller alle relevanten Maschinen- und Betriebsdaten wie beispielsweise die gefertigten Stückzahlen, den Ausschuss oder Stillstandszeiten. Um die Produktionsqualität weiter zu steigern, entschlossen sich die Verantwortlichen des Unternehmens, ein Produktionsleitsystem anzuschaffen, das diese Datenerfassung automatisiert. Nach einer intensiven Marktrecherche fiel die Wahl schließlich auf das Produktionsleitsystem ISI Plus des Automatisierungs-Systemhauses ISI-Automation aus dem ostwestfälischen Extertal. Dessen Betriebsdatenerfassungs-Tool (BDE) umfasst unter anderem Module zur Lagerverwaltung, für das Staplerleitsystem und zur Maschinendatenerfassung, mit denen sich alle Materialfluss-Prozesse sowie die relevanten Produktions- und Logistikdaten erfassen und auswerten lassen. Dazu gehören beispielsweise Betriebszustände, werkstücktypspezifische Stückzahlen, Taktzeiten, Werkzeugstandzahlen, Stör- und Stillsetzungsgründe sowie Produktionsauftragsmengen und deren Stati.

alles im Blick

Sinnvoll ist diese Datenerfassung jedoch nur dann, wenn tatsächlich sämtliche Einheiten einer Produktionslinie an das Produktionsleitsystem angekoppelt sind. Aufgrund der vielen unterschiedlichen Steuerungstypen, die in den älteren Maschinen bei dem Kunststoffverarbeiter verwendet werden, war dies jedoch zunächst nicht möglich, weil sich keine einheitliche Hardware-Schnittstelle implementieren ließ.

Einen Ausweg bot hier die Datenerfassung über die E/A-Ebene der Steuerungen. Die Automatisierungsspezialisten aus Extertal ergänzten deshalb die vorhandenen SPSen durch Kleinsteuerungen (Inline Controller) der Serie ILC 150 ETH des Blomberger Interfacespezialisten Phoenix Contact. Deren standardisierte Schnittstellen bilden die den Steuerungen unterlagerte Kommunikationsebene einheitlich mithilfe von TCP/IP-Telegrammen im ISI-Plus-System ab. Dazu übernehmen sie die relevanten binären Daten der jeweiligen Maschinen-SPS oder der CNC-Steuerung über die E/A-Ebene und RS-232 und leiten sie via Ethernet TCP/IP anmehrere ISI-Plus-MDE-Server weiter. Dort werden die Daten ineine Datenbank geschrieben, auf die der Anwender zugreifen kann. Um Daten durchgängig über alle Unternehmensebenen zu übertragen und einfach zu visualisieren, sind in die Kleinsteuerungen neben einer Ethernet-Schnittstelle auch ein FTP- und ein Webserver integriert.

Für die Datenaufbereitung und -weiterleitung an das ISI-Plus-System programmierten die Automationsspezialisten die Inline Controller mithilfe der Automatisierungssoftware PC Worx gemäß dem internationalen Standard IEC61131. Individuell angepasst werden müssen danach lediglich einige maschinenspezifische Daten wie IP-Adresse, Bearbeitungsart, Server-Adresse und Anlagennummer.

Eine vollwertige Produktionssteuerung entstand aus der einheitlichen Maschinendatenerfassung durch den Ausbau der Lösung zu einem bidirektionalen System, das nun auch Produktionsauftragsdaten und Sollmengen sowie weitere Parameter von der Produktionsplanung an die Maschine übermitteln kann und zudem eine Lokalisierung und Speicherung von Fehlern erlaubt.

Überblick in Echtzeit

Die hochflexible Lösung liefert somit in Echtzeit qualitativ hochwertige und anschaulich visualisierte Fertigungsinformationen. Für jeden Karton, der das Dortmunder Werk der Kunststoffverarbeiter verlässt, gibt es nun eine komplette Dokumentation sowie eine Rückverfolgbarkeit – bei Bedarf bis hinab zum Einzelteil. Jörg Albrecht, Produktionsleiter bei Seaquist Perfect Dispensing, ist zufrieden: »Mit der neuen Steuerungs- und Leitsystemlösung haben wir unsere Produktionsmengen im erhofften Maße steigern können.«

Aufgrund der positiven Erfahrungen mit der SPS von Phoenix Contact wollen auch die Steuerungs- und Softwarespezialisten von ISI-Automation die Inline Controller künftig in anderen Projekten als Standard-Komponenten einsetzen – neben den Operator Panels und den zahlreichen Standard- und Funktionsklemmen der Anschlusstechnikspezialisten aus Blomberg, mit denen sich die Kleinsteuerung zu einer flexiblen und kostengünstigen Automatisierungslösung ausbauen lässt.

Michael Gulsch, Phoenix Contact,Frank Marek, ISI-Automation/bt

FAKTEN

- Die Embedded-Steuerungen der Produktreihe ILC von Phoenix Contact lesen die Werte der angeschlossenen Zähler über Digitaleingänge oder über Bussysteme ein und schreiben die Daten direkt in ein Datenbank-Management-System (DBMS).

- Die Automatisierungs-Software PC Worx unterstützt die direkte Kommunikation durch Funktionsbausteine.

Erschienen in Ausgabe: 08/2009