09.07.2015

Sichere Kooperation von Mensch und Maschine

Zeit ist Geld im globalen Containerverkehr, kurze Be- und Entladezeiten sparen Kosten. Weil ein moderner Containerhafen im Kern nicht anders funktioniert als eine komplexe Produktionsanlage, kommt im Khalifa Port im Emirat Abu Dhabi das im industriellen Umfeld bereits bewährte Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz zum Einsatz. Es sorgt in Teilen des Hafenbetriebs für effiziente automatisierte Abläufe und gewährleistet die sichere Zusammenarbeit von Mensch und Maschine unter extremen klimatischen Bedingungen.


Bild 1: Khalifa Port im Emirat Abu Dhabi funktioniert im Kern wie eine komplexe Produktionsanlage. Das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz überwacht sowohl alle sicherheitsgerichteten Funktionen sowie auch Automatisierungsdaten der weit verzweigten Krananlagen.
Bild: Pilz GmbH & Co. KG

Khalifa Port, Vereinigte Arabische Emirate: In dem Ende 2012 neu eröffneten Hafen herrscht geschäftiges Treiben. Turmhohe Krane be- und entladen riesige Containerschiffe. Der rund 4km ins offene Meer hinaus gebaute neue Containerhafen ist ein Renommierprojekt, das Vertreter offizieller Stellen ihren ausländischen Besuchern gerne zeigen. Die Anlage auf halbem Weg zwischen den Städten Abu Dhabi und Dubai ist integrierter Bestandteil der in den Wüstensand wachsenden Kizad Industrial Zone mit einer Fläche von über 50km². Das Projekt steht unter der Regie der Abu Dhabi Ports Company (ADPC) und soll der bedeutendste Containerhafen der Region werden.

Automatisierungslösung für ein Renommierprojekt

Auch in anderer Hinsicht zeigt Khalifa Port, welchen Anspruch Abu Dhabi hat: Das moderne Terminal setzt in Sachen Handling, Steuerung und Sicherheit auf modernste Technologie. Die logistischen Abläufe sind in großen Teilen automatisiert. Damit das Terminal ausfall- und unfallfrei funktioniert, bedarf es einer integrierten Steuerungs-, Automatisierungs- und Sicherheitslösung, die im Gefahrenfall schnell und der Situation angemessen reagiert. Im Container-Feld besteht jeder Block aus je einem wasser- und einem landseitigen Stapelkran, die auf gemeinsamen Schienen fahren. Die Stapelkrane auf der Landseite be- und entladen die LKWs, die Krane auf der Wasserseite stellen Container aus dem Blockinnenraum für die mobilen Shuttle-Einheiten abholbereit zur Verfügung. Diese transportieren die Container zu den Verladekränen am Kai.

Krane zuverlässig und leistungsfähig automatisieren

Mit der Automatisierung der Krane in Khalifa Port war TMEIC Corporation beauftragt. TMEIC bietet auf internationaler Ebene Lösungen für die Bereiche Automatisierung, Antriebssysteme, Motoren- sowie industrielle Steuerungstechnik und gehört zu führenden Anbietern von Lösungen für die Kransteuerung. Der Auftraggeber, die Abu Dhabi Ports Company, verlangte ein flexibles System für Automatisierung und Sicherheit mit der Kommunikationsmöglichkeit via Ethernet. Da Pilz als Komplettanbieter für die sichere Automatisierung bereits für seine Sicherheitslösungen bekannt war, wurde TMEIC über bestehende Kontakte auf das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz aufmerksam.

Schnelle und sichere Kommunikation mit SafetyNET p

PSS 4000 überwacht alle sicherheitsgerichteten Funktionen der Hafenkrane. Das Automatisierungssystem PSS 4000 gewährleistet ein aufeinander abgestimmtes Zusammenspiel von Hardware- und Software-Komponenten, Netzwerkgeräten und dem Echtzeit-Ethernet SafetyNETp. Aufgrund der konsequenten Verteilung und Verlagerung von Steuerungsfunktionen in die Peripherie lassen sich mit dem System vielfältige Projekte flexibler und leichter realisieren als mit konventionellen Lösungen. Statt einer zentralen Steuerung steht ein modulares Anwenderprogramm in einem zentralen Projekt zur Verfügung. Dieses ermöglicht ein einfaches, einheitliches Handling im Gesamtprojekt. Im zentralen Teil der Containeranlage ist jeder der 15 Blöcke mit einer autarken Steuerung PSSuniversal PLC ausgerüstet. Diese sitzt in einem klimatisierten Schaltschrank vor Ort auf der Landseite. Auf der Wasserseite steht ebenfalls ein klimatisierter Schaltschrank, der mit einer PSSuniversal I/O Remote-Station ausgestattet ist. Jede PSSuniversal PLC überwacht für ihren Bereich sämtliche sicherheitsgerichteten Funktionen wie Not-Halt, Schutztüren, Positionsüberwachung, Lichtgitter und Scanner und schaltet die entsprechenden Freigaben. Zum Einsatz kommen dabei sowohl digitale Ein- und Ausgänge als auch Relaiskontakte. Darüber hinaus fährt in jedem der Krane ein PSSuniversal I/O System mit. Das moderne Steuerungskonzept basiert auf leistungsfähiger Ethernet-Technologie. Alle Informationen sind somit überall verfügbar. Das Echtzeit-Ethernet SafetyNET p wird für den zuverlässigen Austausch und die Synchronisation von Steuerungs-, Fail-safe-Daten und Zuständen genutzt: Die einzelnen Blocks, bestehend aus jeweils einer PSSuniversal PLC Steuerung und drei IO-Köpfen, sind über eine sichere Ethernetverbindung mit dem Leitstand verbunden. Jeder Kran kann vom Leitstand aus manuell bedient werden.

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Automatisierung und Sicherheit in einem System

Das Automatisierungssystem PSS 4000 verarbeitet im Gesamtsystem Sicherheits- und Automatisierungsdaten: Dabei liest die Steuerung alle Eingänge ein und gibt den Status über das EGD-Protokoll (Ethernet Global Data) an die übergeordnete Steuerung weiter. Diese Steuerung PLC bearbeitet ihr Steuerungsprogramm und sendet die Informationen via EGD-Protokoll wieder zurück zur Steuerung PSSuniversal PLC, die dann entsprechend die Automatisierungs-Ausgänge schaltet.

Erfolgreiche Zusammenarbeit - auch in Zukunft

Nach Abschluss ausführlicher Tests wurde die Anlage wie geplant an den Betreiber übergeben und arbeitet seitdem erfolgreich mit hoher Produktivität und Zuverlässigkeit. Gemeinsam haben TMEIC und Pilz hier eine im echten Wortsinne innovative Lösung geschaffen, die neue Standards in der Hafenlogistik setzt. "Wir haben mit dem Automatisierungssystem PSS 4000 viel mehr erreicht, als wir ursprünglich wollten", betont Javier Rizo. In Spanien und Australien sind weitere Projekte dieser Art in der Fertigstellungsphase.. "Ich gehe davon aus, dass wir auch in Zukunft noch einige richtungsweisende Projekte gemeinsam realisieren werden", sagt Javier Rizo.

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