VW integriert

Industrie-PC - Zum Bedienen, Beobachten und Visualisieren hat sich der PC in den Produktionshallen der Automobilindustrie etabliert. Er ist Schnittstelle zwischen der Fertigung und den übergeordneten Ebenen. Die Industrie fordert jetzt immer häufiger PC-Komplettlösungen.

06. April 2006

Neben dem Einzel-PC fordert die Industrie immer häufiger Komplettlösungen. Der Panel-PC sowie die notwendige Infrastruktur für Interface- und Verbindungstechnik werden in diesem Fall in einem Gehäuse untergebracht und mit einer industrietauglichen Lösung für Maus und Tastatur geliefert. Phoenix Contact erarbeitet gemeinsam mit seinen Kunden entsprechende Lösungen, die optimal an die jeweiligen projektspezifischen Anforderungen angepasst sind. Mit den Projekten Golf A5 und Polo sind die Panel-PCs nun auch in die Fertigungshallen der Volkswagen AG eingezogen. Im Jahr 1993 erwarb Volkswagen alle Anteile an Seat in Pamplona und brachte das Unternehmen als Tochter in den Konzern ein. Bis heute wird in Nordspanien die mittlerweile vierte Generation des Polo hergestellt, wobei im Lauf der Zeit erhebliche Umbauten an der Fertigungsanlage durchgeführt worden sind. An diesen Arbeiten war Phoenix Contact maßgeblich beteiligt. Aus gemeinsamen Aktivitäten mit Volks wagen Navarra S.A. sind zahlreiche In novationen hervorgegangen, welche die hohen Anforderungen der Automobilindustrie an die Automatisierungstechnik widerspiegeln.

Ablösung proprietärer Systeme

So forderte die Volkswagen Navarra S.A. beispielsweise die Produktions-Steuerung und -Überwachung auf Basis der leistungsfähigen PC-Technologie. Als Pilotprojekt wurde eine Fertigungszelle für Schiebedächer mit einer PC-basierten Lösung zur Anlagenbedienung und -visualisierung ausgerüstet. Als Steuerung kommt dabei der kompakte Inline Controller ILC 350 von Phoenix Contact zum Einsatz. Die Fertigungszelle, die von drei Mitarbeitern bedient wird, wurde bisher über eine klassische Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) sowie drei Leuchttasten-Bedienfelder automatisiert. Drei Roboter sind für das Material-Handling verantwortlich. Die Betriebsdatenerfassung er folgte über einen separaten Industrie-PC, der die Produktionsdaten über eigene Bausteine von der SPS abfragt und visualisiert. Zur Qualitätsdatenerfassung wurde die SPS über eine Ethernet-Hardwarekarte mit dem überlagerten Qualitätsmanagementsystem verbunden. Die vorhandene Lösung bestand also aus verschiedenen proprietären Systemen, die über eigens zu programmierende Schnittstellen miteinander verknüpft sind.

Multifunktionale Steuerung

Zur Optimierung des Produktionsprozesses ist die Fertigungsanlage nun auf Basis innovativer Produkte und Lösungen von Phoenix Contact automatisiert worden. Neben einem Industrie-PC und dem Inline Controller ILC 350 wurden unter anderem Stromversorgungen inklusive USV-Einheiten, Safety Relais sowie Ethernet-Infrastrukturkomponenten eingesetzt. Auf der E/A-Ebene kommunizieren Lichtwellen leiter(LWL)-Module der Produktlinien Inline und Rugged Line über das Interbus-System mit der Steuerung. Während die Inline-Komponenten in Schutzart IP 20 im Schaltschrank oder Klemmkasten installiert sind, können die Rugged Line-Module in Schutzart IP 67 direkt an der Maschine montiert werden. Die komplette Steuerungslösung besteht aus einem zentralen Panel-PC PPC 5315 mit 15 Zoll-Touchscreen, Schubladentastatur, Maus, verschiedenen Hardware-Bedienelementen sowie drei Steckplätzen für PCIoder ISA-Karten. Die halbtransparente Software-Tastatur verfügt über alle alphanumerischen Tasten einer Standard-Tastatur sowie fünf Hardware-Zusatztasten, mit denen die Software-Tastatur in das Display eingeblendet werden kann. Als weitere Funktionen werden ein Taskwechsel sowie rechte Maustaste und Helligkeit angeboten, wobei eine der Tasten für anwenderspezifische Funktionen einsetzbar ist.

Alle Funkionen an Bord

Der Panel-PC PPC 5315 vereint alle Funktionen, die in der bisherigen Lösung auf verschiedene Einheiten verteilt waren, in einem Gerät. Neben der HMI-Funktionalität zur Visualisierung ist auch die Betriebsdatenerfassung in den Industrie-PC integriert worden. Dazu sind lediglich die bereits existierenden Daten zu visualisieren. Die Schnittstellen und der für diese Aufgabe verwendete Industrie-PC können daher entfallen. Die Kommunikation zum überlagerten Qualitätsmanagement wird über die vorhandenen Ethernet-Schnittstellen realisiert. Der PPC ist in einem Technologiegehäuse installiert, in dem sich auch der hutschienenmontable Inline Controller ILC 350 zur Steuerung der Anlage befindet. Als Ersatz für die drei dezentralen Leuchttasten-Bedienfelder wird der Industrie-PC TRM 5015 eingesetzt. Bei dem Gerät handelt es sich um einen Terminal-PC im robusten Aluminiumguss-Gehäuse in Schutzart IP 54, der an Tragarm- und Gelenksystemen montiert werden kann. Mit Touchscreen, Softwaretastatur und den Hardware-Zusatztasten entspricht der TRM 5015 dem PPC 5315. Als Prozessoren werden stromsparende Modelle verwendet. Da die Abwärme über die als Kühlkörper ausgeführte Rückwand abgegeben wird, findet kein Luftaustausch mit der Umgebung statt. Für die Pilotinstallation in Pamplona wurde der TRM 5015 als Standfußlösung geliefert. Mechanisch sind sowohl der Panel- als auch der Terminal-PC so aufgebaut, dass eine schnelle Austauschbarkeit gegeben ist. Dafür sorgen auch die weitgehende Datenhaltung in der Steuerung und dem zentralen PC sowie die IP-geschützten Anschlussleitungen, die steckbar ausgeführt sind. Die Geräte sind über Ethernet miteinander sowie mit dem Modular Managed Switch (MMS) von Phoenix Contact vernetzt. Die Infrastrukturkomponente sorgt als Rückgrat des Netzwerks für die Anbindung an übergeordnete Ebenen. Die Volkswagen Navarra S.A. profitiert von der Überführung der proprietären Systeme in eine durchgängige Gesamtlösung. Statt der bis bisher eingeschränkten Diagnose des Anlagenzustands durch Leuchtmelder steht jetzt eine Visualisierung auf den Industrie-PCs zur Verfügung, über die Fehlerort und -ursache in Klartext angezeigt werden. Alle Software-Produkte, die für den Anlagenbetrieb erforderlich sind, sind aufeinander abgestimmt und ebenfalls in die Geräte integriert worden. Neben der Programmiersoftware PC Worx sind dies die Diagnosesoftware Diag+ für die Interbus-Installation sowie die Netzwerkmanagement-Software Factory Manager. Die Lösung überzeugte die Verantwortlichen auch durch ihre einfache Integration in das gesamte Fertigungsnetzwerk. Oliver Kirsch, Phoenix Contact, Blomberg

Álvaro García-Sampedro, Phoenix Contact

S.A., Granda-Siero, Spanien

SOFTWARE ZUM FERNBEDIENEN

Die zentrale Anlagenvisualisierung erfolgt in klassischen Konzepten über eine zusätzliche Visualisierungsstation, die mit hohen Investitionskosten und entsprechendem Pflegeaufwand verbunden ist. Zur Reduzierung dieser Kosten bietet Phoenix Contact mit NetCap eine Fernbedien-Software an. Dabei wird der NetCap-Master auf dem PC installiert, der ferngesteuert werden soll. Der Bildschirminhalt dieses PCs kann nun gleichzeitig via Ethernet TCP/IP auf acht weitere PCs übertragen werden, auf denen dazu lediglich der NetCap-Slave eingerichtet sein muss. Von den Slave-PCs werden die Signale für Maus und Tastatur an den Master-PC übertragen. Damit ist die volle Fernbedienbarkeit gegeben. Da kein Applikationsprogramm installiert werden muss, werden an die Leistungsdaten der Slave-PCs keine großen Anforderungen gestellt. Darüber hinaus benötigt der Slave-PC zum Betrieb neben dem Betriebssystem nur die NetCap-Slave-Software. Wird ein Gerät getauscht, muss nur die IP-Adresse eingegeben werden.

Erschienen in Ausgabe: 02/2006