Beinahe blindlings löst der Fahrer im Cockpit über Tastendruck oder über das Bediengerät die verschiedenen Funktionen der neuen Kehrmaschine CityFant 6000 von Bucher Schörling AG aus. So soll es auch sein, denn im Automationskonzept dieses Fahrzeugs wurde größter Wert auf Ergonomie und Bedienerfreundlichkeit in der Fahrerkabine gelegt. In Kooperation mit der Jetter AG aus Ludwigsburg wurde das Automatisierungskonzept für die neueste Generation von Straßenkehrmaschinen entwickelt und in die Tat umgesetzt. Führender Anbieter von Reinigungsfahrzeugen Die Bucher Schörling AG gehört zur Division Bucher Municipal. Sie ist eine von fünf Divisionen des Bucher Konzerns und ist ein Hersteller von Kommunalfahrzeugen zur effizienten Reinigung und Schneeräumung von öffentlichen und privaten Verkehrsflächen. Die produzierten Fahrzeuge zeichnen sich durch hohe Leistung, Bedienerkomfort und große Wirtschaftlichkeit aus. Die Produktpalette der Bucher Schörling AG reicht über die ganze Bandbreite von Kehrfahrzeugen. Kunden sind hauptsächlich Gemeinden, Kommunen, Dienstleister und Unternehmen mit entsprechend großen Flächen. Systemanbieter und Partner Die mobile Automation in Kommunalfahrzeugen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Der Automatisierungsgrad der Systeme ist deshalb bei den führenden Anbietern entsprechend hoch. Die Jetter AG versteht sich in der industriellen Automation seit über dreißig Jahren und in der mobilen Automation seit etwa zehn Jahren als Systemanbieter und Partner. Die Erfahrungen und Kompetenzen aus der Industrieautomation lassen sich teilweise in die mobile Automation übertragen, insbesondere was die Entwicklungstools für die Programmierung, die Visualisierung und die Netzwerktechnik anbetrifft. Die Anforderungen an die Hardware sind jedoch aufgrund der Umgebungsbedingungen wesentlich härter. In der Realität bedeutet dies beispielsweise einen Temperaturbereich von -20 bis +70°C oder eine Dichtigkeit von IP67 oder höher. Breiter Anforderungskatalog Kehrmaschinen sind geradezu prädestiniert für die Automatisierung, da es sich häufig – wie beispielsweise bei den Besenbewegungen – um sequenzielle Abläufe handelt. Für das neue Automationskonzept der vierten Generation von Großkehrmaschinen, nämlich des CityFant 5000 und 6000, war es für Bucher maßgebend, dass trotz vielfältiger Möglichkeiten die Bedienerfreundlichkeit und Ergonomie für den Fahrer gewährleistet bleiben. So sollen alle Haupt- und Zusatzfunktionen, wie beispielsweise das Kehraggregat hinauf und herunter, über einen zentralen Hauptrechner mit einem Flachbildmonitor gesteuert werden können. Über das Display soll der Benutzer per Digipot (digitales Potentiometer) schnell zu den gewünschten Informationen, wie aktuelle Drehzahlangaben der Aggregate, oder zu Meldungen gelangen. Anhand dieser Vorgaben wurde zusammen mit dem Automatisierungsspezialisten Jetter ein Konzept von gut aufeinander abgestimmten Komponenten entwickelt. Dezentralität reduziert Verdrahtungsaufwand Das Herzstück des Systems ist das Bediengerät JVM-407. Es besitzt drei CAN-Schnittstellen. Über diese werden die dezentralen Peripheriemodule vernetzt und angesteuert. Diese Module sitzen an verschiedenen Orten am Fahrzeug. Sie lesen die Zustände von Signalen ein und steuern Ausgänge an. Damit wird die Distanz der diskreten Verdrahtung zu den Aktoren und Sensoren verkürzt und somit der Verdrahtungsaufwand minimiert. Weiter verfügt das Gerät über eine Ethernet-Schnittstelle und einen Video-Eingang zur Erfassung der Daten von einer Kamera oder – über einen zusätzlichen Videosplitter – von mehreren Kameras. Das Bediengerät besitzt ein Sieben-Zoll-WVGA-Display mit einer Auflösung von 800×480 Pixel und zur Bedienung ein Digipot und vier Funktionstasten. Es kann bei einem Temperaturbereich von -20 bis +60°C betrieben werden. Außerdem erfüllt es alle weiteren Anforderungen, die für einen zuverlässigen Betrieb in der Führerkabine erfüllt sein müssen. Über den Videoeingang ist eine Rückfahrkamera angeschlossen, die bei Bedarf vom Fahrer in das Display eingeblendet wird. In der Steuerung, die ins Gerät integriert ist, sind alle automatisierten Abläufe programmiert. Kommunikation über CAN-Standard- Protokoll Zur Erfassung und Ansteuerung externer Signale – wie beispielsweise Schalter, Ventile und Lampen am Fahrzeug – kommen die Peripheriemodule JXM-IO-E02 und JXM-IO-E09 von Jetter zum Einsatz. Mit der Steuerung im Bediengerät sind sie über einen CAN-Bus verbunden. Er ist nach CAN-Bus-Standard 2.0 spezifiziert. Die Steuerung kommuniziert mit den Peripheriemodulen über das Protokoll CANopen, das in der mobilen Automation als Standard etabliert ist. Ebenfalls über den CAN-Bus werden der Joystick und die Bedientaster angesprochen, die auf einer Platine montiert sind. Die steckbaren Peripheriemodule sind vielseitig einsetzbar und mit unterschiedlichen Signal-Ein- und Ausgängen bestückt. So enthält das JXM-IO-E02 – 11 digitale High-Side-Ein-/Ausgänge, maximal 2,5A – 5 digitale High-Side-Ein-/Ausgänge, maximal 5A – 5 digitale High-/Low-Side-Eingänge – 4 Analogeingänge, 10Bit – 1 Analogausgang, 8Bit – 2 Frequenzeingänge bis max. 10kHz – 3 PWM-Ausgänge (PWM = Pulsweiten-moduliert), maximal 2,5A, 8Bit Auflösung, als digitale Ausgänge nutzbar – 1 H-Brücke, maximal 2,5A, als digitale Ausgänge nutzbar – max. 40A Dauerstrom Das JXM-IO-E09 hingegen kommt dort zum Einsatz, wo hohe Ströme gefordert sind. Es enthält vier Ausgänge, die Aktoren – wie zum Beispiel Drehleuchten – mit bis zu 7,5A ansteuern können. Beide Peripheriemodule erfüllen die für den Einsatz in rauer Umgebung notwendigen Schutzanforderungen hinsichtlich Umgebungstemperatur, Schock, Vibration, elektromagnetischer Verträglichkeit und Dichtigkeit. Effizientes Programmieren mit Hochsprache Ein wichtiges Kriterium, das zur Entscheidung für das Automatisierungssystem von Jetter führte, war die Programmiersprache JetSym STX der Jetter AG. Mit dieser werden alle automatisierten Abläufe der Kehrmaschinen programmiert. Das Programmieren selbst übernehmen die Entwicklungsingenieure bei der Bucher Schörling AG. JetSym STX ist eine echte Hochsprache. Alle, die eine Hochsprache, wie zum Beispiel C, C++, Java oder C# beherrschen, können auch JetSym STX programmieren. Es finden sich aber auch Programmierer mit Kenntnissen von Strukturiertem Text nach der Norm IEC-61131-3 schnell zurecht, da JetSym STX eine Erweiterung des Sprachumfangs dieser Norm darstellt. Dies verkürzt die Einarbeitungszeit erheblich. Folgende Eigenschaften zeichnen die Sprache aus: – Ablauforientierte Sprache für die direkte Pro- zessbeschreibung – Eine Sprache für alle Automatisierungsfunktionen – Parallel ablaufende Programme für simultane Prozesse (100 Parallelprogramme/ Multitas- king) – Transparenter Echtzeit-Zugriff auf alle Parameter der Maschine – Umfangreiche Inbetriebnahme- und Service- funktionen – Objektorientierte Programmierung möglich – Befehle für die Handhabung von Verzeichnis- sen und Dateien – Bedienerfreundlichkeit wird großgeschrieben Typisch für die Kehrmaschinen der Bucher Schörling AG ist eine einfache und trotzdem komfortable Bedienung. Diese soll dank eines klaren Konzepts und eindeutiger Symbole nahezu selbsterklärend sein. Um sehr schnell zur gewünschten Funktion zu gelangen, besitzt das Bediengerät JVM-407 deshalb auf dem Bildschirm ein Digipot (drehen und drücken). Auf viele Funktionstasten am Bediengerät selbst wurde bewusst verzichtet. Zur Entwicklung der Bedienmasken für das Bediengerät JVM-407 kommt das SCADA-Tool JetViewSoft von Jetter zum Einsatz. Die Masken dafür werden im Hause Bucher Schörling entwickelt. Das Tool selbst bietet die Möglichkeit, Masken für unterschiedlichste Plattformen zu erstellen. Hier sind einige die Hauptmerkmale von JetViewSoft im Überblick: – Die gesamte Bedienung erfolgt durch Drag und Drop – Intelligenter Tooltip im Objektpool für die Objektvorschau ausgewählter Objekte – Mehrere Projekte sind in einem Arbeitsbereich editierbar – Funktionen zum Arrangieren grafischer Elemente, wie Ausrichten, Drehen, Spiegeln, Ausrichten auf Raster, beliebiges Zoomen – Farbumschlag, Bargraph-Darstellung, Bewe- gen, Größenänderung und Sichtbarkeit der Objekte abhängig von Parametern – Anlegen und Editieren komplexer geometrischer Objekte, beispielsweise Polygone – Daten und Objekte sind über Drag und Drop zwischen den Projekten austauschbar. Einen erweiterten Funktionsumfang erhält JetViewSoft im Zusammenspiel mit JetSym STX. JetSym STX kann für dynamische Anzeigefunktionen als Skriptsprache verwendet werden. Sportliche Ambitionen Die Spitze zu erobern ist schwierig, die Spitze zu halten beinahe noch schwieriger. Diese Binsenweisheit gilt nicht nur im Sport, sondern auch für Betriebe, die dank der Innovationskraft und der Qualität ihrer Produkte zu Markt- und Technologieleadern wurden. Die Herausforderung an Unternehmen wie die Bucher Schörling AG, die Vielfalt an Normen hinsichtlich der Sicherheit und Umweltverträglichkeit von Kehrfahrzeugen zu erfüllen, ist groß. Darüber hinaus erwarten die Kunden Komfort und Bedienerfreundlichkeit. Partnerschaften und Kooperationen, wie zwischen der Bucher Schörling AG und der Jetter AG, gewinnen deshalb immer mehr an Bedeutung.
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