Plug & Play-Dosiereinheit

Dr. Bernd Allenberg

Differentialdosierwagen verfügen neben der reinen Gewichtsbestimmung über viele Zusatzsignale, von der Integration der geförderten Menge über die Drehzahl der Fördereinrichtung bis zu Hunderten von Alarmmeldungen. Die Prozeßanbindung der Waage über eine analoge Kopplung ermöglicht zwar das Führen der Anlage im Normalbetrieb, zeigt aber deutliche Schwächen in Sondersituationen. Gerade in diesen Situationen sind jedoch besonders viele Informationen, zur Eingrenzung der Ursache erwünscht, um einem möglichen Produktionsausfall schnellstens entgegenzuwirken. Die seit Jahren eingesetzten langsameren Feldbusse können die geforderte Funktionalität teilweise leisten, sie kommen jedoch mit ihrer Übertragungskapazität in mittleren Systemen schnell an ihre Grenzen. Zudem sind Realisierung und Inbetriebnahme aufgrund des nicht ausreichenden Standardisierungsgrades oft sehr aufwendig. Der Einsatz von Profibus vereinfacht die Anschaltung und bietet eine erweiterte Funktionalität.

Ähnlich wie bei einer analogen Anbindung ist das Ziel einer Feldbuskopplung, die Übertragung von Informationen und Steuerbefehlen für den Anwender transparent zu gestalten. Waage und Leitrechner weisen auf der untersten Kommunikationsebene eine für den entsprechenden Bus vorgeschriebene kompatible Hardware auf. Der Waagenhersteller stellt eine Datei mit den speziellen Protokollvereinbarungen zur Verfügung, die im Leitsystem eingelesen werden. Damit läßt sich auf die Ein- und Ausgangswerte der Waage über das Leitsystem zugreifen. Die gesamte Übertragungsprozedur bleibt verborgen. Profibus-DP sowie Interbus-S oder DeviceNet sind für den Anschluß sehr einfacher Geräte optimiert. Ein komplexes Gerät wie eine Dosierwaage ist an diese Anforderungen anzupassen. Dazu wählt der Leitsystemprogrammierer aus der Vielzahl der verfügbaren Meßwerte einer Waage diejenigen aus, die für die jeweilige Applikation von Interesse sind, und teilt dies der Waage über den Bus mit. So reduziert sich die Datenübertragung auf den in der jeweiligen Situation relevanten Umfang.

Die einfache und schnelle Kommunikation über den Feldbus eröffnet die Möglichkeit, eine Anlage modular zu gestalten. Da die Waagensteuerung nur noch über ein Buskabel mit der Leittechnik verbunden ist, und auf unterster Ebene, zwischen Waagensteuerung und Waagenmechanik, viele Signale auszutauschen sind, wird die Elektronik vor Ort integriert. Zusammen mit der ebenfalls lokal integrierten elektrischen Peripherie ergibt sich eine kompakte Einheit. Dieses Konzept ermöglicht eine dezentrale und übersichtliche Anlagenstruktur. Der Daten-Feldbus und der Energie-Versorgungsbus verbinden die Waage mit dem Leitsystem. Die für den jeweiligen Feldbus benötigte Schnittstellenhardware ist als Steckmodul in die Waage integriert.

Die Differenzialdosierwaage MechaTron ist nach dem Plug & Play-Konzept ausgeführt. Nach Anschluß von Versorgungsspannung und Feldbus ist die Dosiereinrichtung einsatzfähig. Ein Schaltraum wird nicht mehr benötigt. Mit einer optional angebauten Bedieneinheit läßt sich auch bei Ausfall des Leitsystems die Produktion weiter aufrechterhalten. Der Vorteil dieser Architektur liegt im verringerten Verkabelungsaufwand und der verbesserten Diagnosemöglichkeit. Über den Feldbus meldet die Waage detailliert jede Abweichung vom Normalzustand. Über die zur Anlagenführung benötigte Darstellung hinaus lassen sich zusätzliche Variablen auf einem Bildschirm in der Servicezentrale anzeigen. Diese Werte werden nur bei Bedarf von der Wägeeinrichtung erfragt, so daß der Feldbus nicht permanent mit unnötigem Datenverkehr belastet wird.

Weitere Informationen cav-248