Bunte Vielfalt

Dipl.-Ing. Lutz Rahlves

Die Motip Dupli Group ist einer der größten europäischen Hersteller von Lackstiften sowie von in Sprühdosen abgefüllten Farben und Lacken. Pro Jahr werden 45 Mio. Spraydosen und sieben Millionen Lackstifte über Vertriebsrepräsentanzen in 19 europäischen Ländern einschließlich Island und Russland umgesetzt. Der seit 1956 bestehende Produktionsstandort in Haßmersheim, an dem 330 Mitarbeiter beschäftigt sind, sowie das Werk im niederländischen Wolvega gehören heute zu den modernsten Produktionsstätten in ganz Europa. Das Produktsortiment der Motip Dupli Group umfasst allein 8500 verschiedene Farbtöne sowie ein Autolack-Farbtonsystem zur Abdeckung von über 17 000 Originalfarbtönen.

Um Kundenaufträge schneller bearbeiten zu können, sollte die Auftragserfassung und Fertigungsplanung direkt an die Steuerung und Produktion gekoppelt werden. Da die bereits vorhandene Ethernetinfrastruktur beibehalten werden sollte, musste ein Automatisierungssystem ausgewählt werden, das die entsprechenden Schnittstellen und Protokolle unterstützt. Für eilige Aufträge forderte die Motip Dupli Group eine Handbedienung inklusive Rezeptureingabe vor Ort, die vom Bedienpersonal auch als Visualisierung verwendet werden kann. Um eine möglichst hohe Anlagenverfügbarkeit gewährleisten zu können, sollte das Automatisierungssystem über eine weitreichende Systemdiagnose verfügen, so dass im Fehlerfall detaillierte Informationen über die Ursache des Fehlers und Hinweise zur Reparatur zur Verfügung stehen. Ferner musste ein E/A-System gefunden werden, das die Signale der an den Pumpen montierten Inkrementalwertgeber erfassen und schnell genug auswerten kann.

Die Prüfung der zuvor beschriebenen Rahmenbedingungen ergab, dass sich die genannten Anforderungen mit dem durchgängigen Automatisierungssystem von Phoenix Contact realisieren lassen. Als Steuerung kommt ein Remote Field Controller RFC 430 ETH-IB zum Einsatz. Bei der Produktfamilie der Remote Field Controller handelt es sich um Kompaktsteuerungen, die nach IEC 61131 programmierbar sind. Diese Steuerungen sind geeignet für den Bereich von mittleren bis zu High-End-Anwendungen in der Automatisierungstechnik. Aufgrund seiner offenen Schnittstellen kann der Controller sowohl über Interbus- als auch über Ethernet-Netzwerke kommunizieren. Die Rechenleistung des RFC bietet genügend Reserven, um alle Daten der Applikation zeit-äquidistant zu übertragen.

Diag+ ist eine Diagnose-Software für das Interbus-System. Sie kann als eigenständige Software auf dem PC des Instandhalters bis hin zur integrierten Lösung direkt in der Visualisierung am Leitstand eingesetzt werden. Im Inbetriebnahmefall können einfach die installierten Busse getestet werden. Aus einer in der Software hinterlegten Wissensdatenbank werden Klartextmeldungen mit wichtigen Tipps für die schnelle Fehlerbehebung gegeben.

Die Programmierung des RFC erfolgt nach dem internationalen Standard IEC 61131-3 mit der Software PC Worx. Durch die Verknüpfung der Programmiersoftware mit dem Feldbuskonfigurator sowie der Diagnosesoftware steht dem Anwender ein komplettes Engineeringtool zur Verfügung. Je nach Vorgabe kann der Programmierer zwischen den Programmiersprachen Anweisungsliste (AWL), Funktionsplandiagramm (FUP), Kontaktplan (KOP), Ablaufsprache (AS) oder Strukturiertem Text (ST) wählen. Im Rahmen des Simulationsmodus in PC Worx kann er während der Programmentwicklung Funktionsbausteine, Teilprogramme oder sein gesamtes Applikationsprogramm im Voraus testen, ohne einen Zugriff auf die Steuerungshardware oder die reale Anlage haben zu müssen. Mit dieser Funktionalität wird die Inbetriebnahmezeit vor Ort deutlich verkürzt.

In der E/A-Ebene setzt die Motip Dupli Group das modulare Installationssystem Inline von Phoenix Contact ein. Vorteile für den Anwender sind der geringe Verdrahtungsaufwand, die Modularität sowie der geringe Platzbedarf. Die über Interbus vernetzten Stationen lassen sich aufgrund ihrer hohen Flexibilität genau an die jeweiligen Anforderungen, sprich Signalanzahl und Signalart, anpassen. Die parametrierbaren Countermodule erfassen die Werte der Inkrementalgeber an den Dosierpumpen und stellen so die genaue Dosierung sicher. Die Module erhalten den Vorgabewert von der Steuerung und steuern dann die Pumpe komplett autark. Nur so konnte die geforderte Genauigkeit erreicht werden. Sollte doch ein Fehler auftreten, helfen die umfangreichen Diagnosemöglichkeiten von Interbus bei der schnellen Bestimmung von Fehlerart und Fehlerort, so dass die Störung schnell behoben werden kann und eine hohe Anlagenverfügbarkeit sichergestellt ist.

Da das Umfeld einer Farbmischanlage ein explosionsgefährdeter Bereich ist, kommt als Kopplung zur Fertigungsplanung ein sandgekapselter PC-Bedienplatz mit TFT-Touchmonitor, Tastatur und Mouse in Zündschutzart EEx-i als Bedienschnittstelle zum Einsatz. Im Zusammenspiel mit Genesis 32, einer OPC-basierenden Visualisierungssoftware, sowie einem OPC-Server entstand so die Schnittstelle zwischen dem AS-400-Leitrechner und der Steuerung RFC 430 ETH-IB. Die Fertigungsaufträge werden vom Leitrechner via Ethernet zum Industrie-PC übertragen und dort zwischengespeichert. Ein Fertigungsauftrag besteht aus der jeweiligen Rezeptur sowie der benötigten Menge. Der Anlagenführer kann nun einen Auftrag auswählen und den vollautomatischen Dosiervorgang starten. Nach dem Start werden die Rezepturdaten von der Visualisierung per OPC via Ethernet an die Steuerung übergeben. Nun werden aus den Grundtönen die gewünschten Farben gemischt. Während dieses Vorgangs wird der Anlagenbediener über den aktuellen Status sowie den Fortschritt informiert. Nachdem die Dosierung abgeschlossen ist, wird die Farbe sofort zur Abfüllung weitergeleitet.

Nach dem Umbau der Anlage und der anschließenden Inbetriebnahme war schon während der Testphase erkennbar, dass alle gesteckten Ziele erreicht und sogar überschritten werden. Aufgrund der Testmöglichkeiten im Simulationsmodus von PC Worx, der einfachen Inbetriebnahme des Interbus-Netzwerks sowie der problemlosen Kopplung an die Fertigungsplanung ließ sich der Umbau innerhalb kurzer Zeit bewerkstelligen. Mit dem neuen Automatisierungskonzept kann das Unternehmen flexibel auf schwankenden Auftragseingang und Neuproduktanläufe reagieren.

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