Cleverer Anlagenbau

Das markante neue Produktionsgebäude verfügt über eine optimale Struktur für Produktion, Transportwege und Service, sieht einen primären Materialfluss von oben nach unten vor und besitzt Platzreserven für schnelle Erweiterungen der Produktion. Von zentraler Bedeutung ist die Prozessleittechnik, die exakt auf die Betriebsanforderungen einer Multi-Purpose-Anlage zugeschnitten wurde. Die Basis dafür bilden die im Feld installierten Geräte, die den Prozesszustand erfassen und beeinflussen. Hierzu zählt auch die Wägetechnik. Für den Produktionsprozess müssen dem Prozessleitsystem eine Vielzahl von Online-Wägedaten zur Verfügung gestellt werden.

Aufgrund der großen Anzahl von Wägeplätzen in der Produktion realisierte Mettler Toledo ein mobiles Waagen-Konzept. Bei der Ausstattung des Produktionsgebäudes waren für die Elektro-, Mess- und Regeltechnik Anforderungen definiert worden, die eine optimale Integration der Wägetechnik in das Prozessleitsystem gewährleisten sollten. Zum einen sollten die Waagen komplett Ex-geschützt sein und sich leicht an das Prozessleitsystem anschließen lassen. Zum anderen gibt es im Gebäude mehr als 130 Wägeplätze, die jedoch nicht gleichzeitig bedient werden. Daher bot sich aus Kostengründen eine mobile Lösung an. Die Übertragung der Wägedaten und -signale übernehmen Lichtwellenleiter-Kabel: Eine Lösung, die sich aufgrund der Gebäudestruktur, der speziellen Trassenführung und der großen zu überbrückenden Distanzen anbot.

Gemeinsam mit Merck hat Mettler Toledo für die Datenübertragung eine Lösung entwickelt, die sowohl in puncto Datensicherheit als auch in puncto Flexibilität keine Wünsche offen lässt. Das Gebäude wurde mit etwa 130 Ports (Dockingstationen) ausgestattet, an die mobile und Ex-geschützte Waagen von Mettler Toledo angedockt werden. Die eingesetzte Wägetechnik besteht aus mobilen Palettenwaagen sowie aus Gabelhubwagen mit integrierter Wägetechnik. Für eine große Flexibilität der mobilen Waage am Wägeplatz bestanden folgende Vorgaben an das Anschlusskabel: Die Länge der Anschlusskabel musste mindestens 6 m betragen, damit der Anwender diese problemlos an den Hubwagen befestigen kann. Des Weiteren sollte die mechanische Ausführung uneingeschränkt industrietauglich sein und gleichzeitig beständig gegen organische Lösemittel. Ein speziell konstruiertes Anschlusskabel erfüllt diese Anforderungen im vollen Umfang.

Von den Ports werden die Wägedaten über Lichtwellenleiter zu einem Konverter gesendet, der die Lichtwellensignale in ein Profibusprotokoll umwandelt und an das übergeordnete Prozessleitsystem weiterleitet. Durch die Einrichtung der 130 Datenschnittstellen konnte eine erhebliche Kostenreduzierung für die im Normalfall nur zeitweise benötigten Waagen erzielt werden. Im Prozessleitsystem werden alle Datenschnittstellen ständig angezeigt, ob die Waage angedockt ist oder nicht. Beide Zustände der Datenschnittstelle (mit und ohne angedockte Waage) dürfen im Prozessleitsystem keine Fehlermeldung auslösen. Bei der Integration der Wägedaten in das Profibusprotokoll musste auf diese Anforderung besonderes Augenmerk gelegt werden, da der Verlust eines Profibus Slaves automatisch eine solche nicht erwünschte Meldung zur Folge hat. Im Vorfeld der Festlegung der Datenschnittstellen legte Merck großen Wert darauf, dass das System absolut industrietauglich ist. Durch den erarbeiteten Aufbau der Datenstrecke und den Online-Zugriff auf die Waagen ist ein einfaches und problemloses Überwachen des Wägevorgangs möglich. Hierzu steht dem Anwender an jedem Wägeplatz eine am Prozessleitsystem angeschlossene Arbeitsstation zur Verfügung, die ein ganzheitliches Abbild des Produktionsprozesses ermöglicht. Produktionsseitig bestand die Forderung, ein Tarieren und Nullsetzen der Waage sowie „Tara Löschen“ an der angeschlossenen Waage zu ermöglichen.

Gemeinsam mit Merck erarbeitete das Mettler Toledo Projektteam eine Lösung, um den Produktionsforderungen auch im Hinblick auf die Steckverbindungstechnik gerecht zu werden. Das Andocken und Trennen der Waagenkabel durfte keine Störung in dem Leitsystem hervorrufen, sondern musste jederzeit stabil in einem betriebsgerechten Zustand laufen. Ebenfalls musste die ausgewählte Verbindungstechnik in der Lage sein, Lichtwellenkabel aufzunehmen. Die Verwendung von Lichtwellenleitern hat zu einer Platzersparnis für die Kabeldurchführungen und Kabelschächte beigetragen. Auch große Distanzen lassen sich damit problemlos überbrücken. Im gesamten Gebäude wurden allein für die Wägetechnik mehr als 20 km Lichtwellenkabel verlegt. Auch andere technische Überlegungen wie die Ex-Tauglichkeit der Steckverbinder, die Optimierung der Ergonomie des Arbeitsplatzes Waage und eine optimale Investitionssicherheit konnten durch eine kontinuierliche Projektarbeit sichergestellt werden.

cav 402

Die Merck KGaA ist Weltmarktführer bei der Herstellung von Flüssigkristallen, die unter anderem in flachen Computerdisplays und LCD-Fernsehgeräten zum Einsatz kommen. Erst kürzlich gelang es einem Forscherteam von Merck, eine neue Generation von Flüssigkristallen zu entwickeln. Sie eignen sich besonders für große Fernsehschirme, weil sie dank kurzer Schaltzeiten scharfe bewegte Bilder ermöglichen. Für diese Erfindung wurde das dreiköpfige Team mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet. Die Herstellung dieser Flüssigkristalle erfolgt in der Darmstädter Muli-Purpose-Produdktionsanlage, in die Merck rund 125 Mio Euro investiert hat.