Die neue Bandbeschichtungsanlage 2 der Voestalpine Stahl in Linz ging 2004 als Teil der ersten Phase von \’Linz 2010\‘ in Betrieb. Mit den 54Mio.Euro Investitionsvolumen für die Bandbeschichtungsanlage 2 (Babe 2) fokussiert die Division Stahl ihre Produktion auf den stark boomenden Bereich von oberflächenveredelten Blechen für die Bereiche Automotive, Haushaltsgeräte und Bauindustrie.
Die Applikation
Basierend auf weltweit einer der modernsten Produktionsanlagen werden jährlich ca. 200.000t, mit speziellen Beschichtungen in Bezug auf Korrosionsschutz und Lackqualität, versehenen Bleche erzeugt. Zunächst werden im Einlaufbereich die einzelnen Stahlbänder zu einem Endlosband zusammengeschweißt und anschließend in der Vorbehandlung entfettet, nach Bedarf gebürstet, gespült, chromfrei vorbehandelt und getrocknet. Die folgende Beschichtungsstation (Coater) bildet das Herzstück der Beschichtungstechnik. Hier werden die Lacke, je nach Kundenanforderung, auf die Ober- und Unterseite aufgebracht. Die Einbrennöfen sind hinter den drei Beschichtungsstationen angeordnet und dienen dem Einbrennen des Lackes. Nach der Aushärtung des Lackes wird das Band auf 40°C abgekühlt und wandert in den Auslaufbereich, wo es auf Wunsch signiert und/oder geölt wird. Nach erfolgter Inspektion wird das Band aufgewickelt.
Die Automatisierung
Für diesen aufwendigen Verfahrensprozess sorgt ein abgestimmtes, hochperformantes Automatisierungskonzept. Den Mittelpunkt des Automatisierungskonzeptes bildet das Prozessleit- und Antriebssystem Alspa C80HPC von Alstom. \“Gerade im steuerungstechnischen Bereich bietet Alspa zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Systemen\“, stellt Projektleiter Dipl.-Ing. Martin Matschnig, verantwortlich für die Mess- und regeltechnischen Anlagen der Babe 2, fest. \“Jedoch fehlt Alspa die Durchgängigkeit zu den Feldgeräten, da nur der zyklische Datenverkehr des Profibus-PA unterstützt wird\“, erläutert Matschnig. Daher haben sich die Anlagenbetreiber für eine externe Asset-Management-Lösung zur Konfiguration, Parametrierung und Diagnose von intelligenten Feldgeräten entschieden. Trotz anfänglicher Befürchtungen, sollte sich diese suboptimale und mit Fremdprodukten ausgestattete Lösung im Problemfall als ideales Werkzeug für die Diagnose der Profibus-PA-Feldgeräte bewähren. Besonders wenn die Gefahr besteht, dass das Automatisierungssystem fehlerhafte Zustände vorgaukelt, steht ein unabhängiges System für die Fehlersuche zur Verfügung. Zum Zeitpunkt der Realisierung im Jahre 2003 war Buxbaum Automation, der österreichische Distributor von Trebing & Himstedt, einer der wenigen Asset-Management-Anbieter am Markt. Die Produktperformance und Qualität der Ethernet-Profibus-Interfaces (EPI) von Trebing & Himstedt in Verbindung mit der fachlichen Unterstützung durch Buxbaum Automation, die bereits aus früheren Projekten bekannt war, waren ein wesentlicher Faktor der erfolgreichen Realisierung. \“Die Asset-Management-Lösung von Buxbaum Automation bietet den Vorteil, dass man sich einen Überblick über die Anlage machen kann, bevor man die entsprechenden Schritte ergreift. Besonders bei der eingrenzenden Fehlersuche erweist sich die Fernparametrierbarkeit als unabkömmliche Unterstützung im täglichen Betriebsablauf. Darüber hinaus bietet das Asset-Management-System (AMS) eine schnellere Reaktionszeit in der Störungssuche, was wiederum eine Zeiteinsparung bedeutet. Ebenso spart man durch das komfortable Bedienen der Feldgeräte, z.B. durch die Initialisierung von Stellgeräten, jede Menge Aufwand, da diese oft nur über beschwerliche Wege erreichbar sind\“, bekräftigt Matschnig. Hauptanwendungsgebiete sind Diagnosefunktionen, Up-und Downloads bei Gerätetausch und das Initialisieren von Stellorganen.
Integration ins Asset-Management-System mittels FDT/DTM
Die Integration der unterschiedlichen Feldgeräte in das AMS erfolgt mit dem FDT-Konzept (Field Device Tool). Mit dieser technischen Spezifikation werden die Feldgeräte von verschiedenen Herstellern in einem Engineeringsystem feldbusunabhängig eingebunden und verwaltet. Als die dazu notwendige FDT-Rahmenapplikation wurde FieldCare, das FDT-basierenden Anlagen-Asset-Management-Tool von Endress & Hauser, als Konfigurationstool ausgewählt, da mehr als 80% der Feldgeräte von diesem Hersteller geliefert wurden. Die Konfigurations- und Kommunikationsdaten für den jeweiligen DTM (Device Type Manager) werden über ein CommDTM (für die Buskommunikation), ein GatewayDTM (für den Kommunikationsübergang) und ein DeviceDTM (für das Feldgerät) ausgetauscht. Insgesamt konnte die Effizienz der Anlagenwartung mit FieldCare beträchtlich gesteigert werden. Über zwei Ethernet-Profibus-Interface (EPI) werden über jeweils drei Stränge die Daten über Profibus und Ethernet hardwaremäßig an einen zentralen PC geführt. Alle wichtigen Parameter der Feldgeräte werden einheitlich und herstellerunabhängig an diesem PC im AMS abgelegt. Von hier aus können nun alle ca. 350 angeschlossenen Profibus-PA-Teilnehmer(Endress+Hauser, Samson, Siemens) über DP/PA-Koppler von Pepperl+Fuchs unabhängig vom Leitsystem über Ethernet konfiguriert werden. Die DP/PA-Koppler sind mit dem Profibus-DP-Master der Prozessstationen verbunden. Jede der neun Prozessstationen beinhaltet je Anforderung ein bis drei VME-Karten von SST (Woodhead) und stellt so die durchgängige Kommunikation sicher.
