Die grundsätzliche Automatisierungsanforderung bestand darin, mit einer einzelnen autarken Steuerung und einem Programm (Projekt) den gesamten Prozessablauf nicht nur der Entgasungsanlage Casper 131, sondern auch weiteren Varianten von Entgasungsanlagen steuern zu können. Die Aufgabe der Entgasungsanlage: Im Produktionsablauf der LC-Displays werden – kontrolliert durch eine Vakuumpumpe – den zuvor vergossenen Displays gleichermaßen Luft, also Luftbläschen, und eventuelle Feuchtigkeit entzogen. Dies verbessert sowohl die optische Güte als auch die Transparenz eines LC-Displays. Danach wird das Display für den Einsatz in Monitoren, Handys oder Taschenrechnern weiterverarbeitet. Die Entgasungsanlage kommt auch bei weiteren Anwendungen zum Einsatz, so z.B. im Modellbau, bei Gipsskulpturen oder bei in Kunstharz eingegossenen Materialien – etwa bei Dekorationsgegenständen. Der Funktionsablauf Je nach zu verarbeitendem Produkt ist über ein Bedienterminal eine Sollwertrampe vorzugeben. Anhand dieser Sollwerte berechnet die Steuerung die nötigen Reglerparameter und steuert die Ventile in Abhängigkeit von den eingelesenen Istwerten. Die Istwerte erhält die Steuerung über Transmitter, die die Signale von Druck- und Temperaturaufnehmern in 0-10V-Signale umsetzen und als Eingangssignale auf die Analogeingänge führen. Regelventile und Pumpen sind dann druckabhängig zu regeln. Darüber hinaus sind sämtliche relevanten Parameter der Entgasungsanlage kontinuierlich auf Zuverlässigkeit hin zu überwachen. Im Fehlerfall soll die komplette Anlage in einen sicheren Modus fahren und via HMI sofort die entsprechenden Meldungen an das Bedienpersonal signalisieren. Der gesamte Prozessablauf muss zudem protokolliert werden. Die Automatisierungslösung TechnoGrav verwendet zur Lösung für die beschriebene Automatisierungsaufgabe eine easyControl EC4P-221-MTXX1 mit zwölf digitalen und vier analogen Eingängen sowie acht digitalen Ausgängen, und ein easyHMI MFD-80-B mit Bedientasten. Die Kompaktsteuerung bietet aufgrund der Programmierung nach IEC61131-3 mit easySoft CoDeSys eine hohe Flexibilität im Programmaufbau. Die in der Standardbibliothek und easyControl Regelungstechnik-Bibliothek enthaltenen Funktionsbausteine lassen sich mit eigenen Bausteinen einfach kombinieren. Der freigrafische Funktionsplan-editor CFC erleichtert dabei die übersichtliche Programmdarstellung. Frei platzierbare Elemente erlauben im Gegensatz zum starren Netzwerk des Funktionsplans auch das Einfügen von Rückkopplungen, ein ideales Werkzeug für die Abbildung kontinuierlicher Prozesse. Die umfangreichen Möglichkeiten von easySoft CoDeSys gestatten es, alle Maschinenvarianten der Entgasungsanlage mit jeweils unterschiedlichen Ausprägungen in einem einzigen Projekt zu berücksichtigen. Die Softwareanpassung an die jeweilige Variante erfolgt dann lediglich durch Parametrierung. Die Kombination von EC4P ohne Display mit abgesetzten MFD-Titan ist für TechnoGrav die ideale Lösung zum Visualisieren und Bedienen der Entgasungsanlage, da für die Visualisierung kein separates Visualisierungsprojekt und keine aufwendige Konfiguration für den Datenaustausch benötigt werden. Die Ausgabe der Texte erfolgt über Funktionsbausteine im Anwenderprogramm. Darüber hinaus überzeugte im Vergleich zu anderen HMI-Lösungen das Preis-/Leistungsverhältnis. Die EC4P ist aufgrund ihrer Ausstattung für ein breites Aufgabenspektrum bei TechnoGrav anwendbar. Digitale Ein-/Ausgänge, vier integrierte Analogeingänge und mehrere Kommunikationsschnittstellen (RS232, Ethernet, CANopen, easyNet) sind bereits im Grundgerät enthalten. Die serielle Schnittstelle stellt dabei ein wesentliches Erfordernis dar, denn über sie ist – ohne weitere Zusätze – der Prozessablauf präzise protokollierbar, wahlweise über PC, OPC-Server oder Drucker. Fazit Beat Nodiroli, Verantwortlicher für Casper 131 bei TechnoGrav: \“Unsere Anlage lässt sich heute mit je einer EC4P, MFD-80-B und MFD-CP4-800 einfach auf Kundenbedürfnisse zuschneiden. Casper 131 wird weltweit und teilweise in Reinräumen bzw. in der Elektronikindustrie eingesetzt, wir benötigen hierfür entsprechend ausgelegte Komponenten. Prozesse protokollieren und visualisieren wir heute problemlos, auch der Datenaustausch mit anderen Geräten erfolgt reibungslos. Wir forderten eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit beim Prozessablauf, dies realisieren wir uneingeschränkt mit den Moeller-Geräten\“. Kasten 1: Zuverlässig steuern und regeln Die Kompaktsteuerung easyControl EC4P erweitert die Anwendungsmöglichkeiten der bekannten easyRelay-Steuergeräte von Moeller. Anstelle der Schaltplanprogrammierung wie beim easyRelay verwendet easyControl die Programmiersprachen gemäß internationalem Standard IEC61131-3. Die Software easySoft CoDeSys basiert auf dem weit verbreiteten Programmiersystem CoDeSys der Firma 3S und beinhaltet alle fünf Programmiersprachen (AWL, KOP, FBS, ST, AS) sowie den freigraphischen Funktionsplaneditor CFC. Grafische Steuerungskonfiguration, umfangreiche Dokumentationsmöglichkeiten, leistungsfähige Test- und Inbetriebnahmewerkzeuge sowie beliebige Online-Änderungen sind weitere Leistungsmerkmale. Besonders zu erwähnen ist die vollständige Simulation des Projekts auch ohne angeschlossene SPS. Fernprogrammierung ist ebenso möglich wie die Programmierung unterlagerter Steuerungen in einem CANopen-Netzwerk. easySoft CoDeSys beinhaltet darüber hinaus eine umfangreiche Motion Control- und Regelungstechnik-Toolbox mit zahlreichen Funktionsbausteinen wie PID-, Dreipunktschrittregler, Pulsweitenmodulation (PWM), Fuzzy-Regelung, Signalverarbeitung, Simulationen und mathematische Aufgaben. Kasten 2: Das Unternehmen Das Unternehmen TechnoGrav, Volketswil, Schweiz, bietet einen professionellen, umfassenden Service für Vakuum-Anlagen und Pumpen. Der Service reicht von Revisionen, Wartung und Leihpumpen über Kabelkonfektion, Prototyping und Steuerungen bis hin zur Fertigung von Ersatzteilen. Hinzu kommen Lecksuche und Messungen als Dienstleistung. Zudem hat TechnoGrav hat eine gut eingerichtete mechanische Werkstätte und zwei professionell ausgerüstete ESD-Arbeitsplätze. (www.technograv.ch) Hannover Messe:
Eaton Industries GmbH
