Mehr Sicherheit für Standardaufgaben: Modernisierung einer Widerstandsschweißanlage

Das elektrische Widerstandsschweißen ist ein in der Industrie weit verbreitetes Fügeverfahren. Metallische Bauteile werden hierbei innerhalb von wenigen Sekunden durch elektrischen Strom auf Schweißtemperatur erwärmt und durch gleichzeitiges Einwirken einer mechanischen Kraft – ohne Zusatzwerkstoff – stoffschlüssig miteinander verbunden. Weitere Vorteile des vielseitigen Verfahrens sind hohe Taktraten, reproduzierbare Schweißergebnisse und nicht zuletzt Maschinen, die aufgrund ihrer robusten Bauweise langlebig und zuverlässig sind. So ist auch noch nach Jahren des Betriebs eine Modernisierung veralteter Maschinen- oder Anlagenteile in vielen Fällen eine kostengünstige Alternative zum Neukauf, wenn die bestehende Ausrüstung nicht mehr allen heutigen Anforderungen genügt. Retrofit hebt Produktivität älterer Anlagen Ein Beispiel für ein erfolgreiches Retrofit ist die Modernisierung einer etwa 25 Jahre alten Widerstandsschweißanlage zur automatischen Herstellung von Gitterrosten für Kühl- und Gefrierschränke, die Lamba Welding Systems kürzlich durchgeführt hat. Das im Jahr 1989 gegründete Unternehmen aus Richmond im Nordosten Englands ist auf die Lieferung, Wartung, Instandsetzung und Modernisierung von Widerstandsschweiß­systemen jeglicher Art und Größe spezialisiert. \“Die ursprüngliche Steuerung und das Sicherheitskonzept der Anlage entsprachen nicht mehr dem heutigen Stand der Technik\“, erklärt John Horn, Serviceleiter bei Lamba Welding Systems. Neben dem notwendigen Austausch der Steuerungstechnik richteten die Experten ihr Augenmerk besonders auf die Sicherheit. \“Denn ein durchdachtes und ausgereiftes Sicherheitssystem schützt nicht nur die Mitarbeiter, sondern es trägt auch dazu bei, die Produktivität einer Anlage zu erhöhen\“, betont Horn. Um teure Stillstandszeiten zu vermeiden, sollten Sicherheitsfunktionen z.B. nur bei Fehlern und Gefahren reagieren und nicht irrtümlich ausgelöst werden. Auch ein rascher Wiederanlauf nach Unterbrechungen und eine schnelle Fehlerdiagnose im Störungsfall können die Produktivität verbessern. Lamba Welding Systems entschied sich, die gerade eingeführten Sicherheitsschaltgeräte von Mitsubishi Electric in Kombination mit der Automatisierungsplattform Melsec System Q als zentrale Komponenten für ein neu konzipiertes, integriertes Steuerungs- und Sicherheitssystem der Anlage zu verwenden. \“Ausschlagend für unsere Entscheidung war das technische Konzept der modularen Systemlösung, aber auch die guten Erfahrungen, die wir seit 20 Jahren mit der Steuerungs- und Automatisierungstechnik von Mitsubishi Electric gemacht haben\“, so John Horn. Wirtschaftliche Lösung für elementare Sicherheitsfunktionen Die Sicherheitsschaltgeräte sind für grundlegende Sicherheitsfunktionen im Maschinen- und Anlagenbau wie Not-Aus-Schaltungen, Lichtgitter- oder Schutztürüberwachungen entwickelt. Zwei Arten von Grundmodulen sowie bis zu drei zusätzliche Erweiterungsmodule für maximal acht – oder vier redundante – sichere Ein- und Ausgänge je Einheit bieten flexible Einsatzmöglichkeiten. Während die Basis­module für die modulare Steuerung Melsec System Q direkt auf den Baugruppenträger neben eine SPS-CPU gesteckt werden, erfolgt der Anschluss der Grundmodule für das offene Feldbusnetzwerk CC-Link (Control and Communication Link) über eine Netzwerkverbindung zum CC-Link-Master­modul auf dem Baugruppenträger. Die Anzahl der Grundmodule ist nur durch die jeweilige Technologie auf 32 (je modulare Steuerung) bzw. 64 (je CC-Link-Netzwerk) begrenzt. Die Erweiterungsmodule werden über spezielle Kabel mit beidseitigen Steckverbindern angeschlossen. Für jede Sicherheitsfunktion ist entweder ein Grund- oder ein Erweiterungsmodul erforderlich. Somit stehen bis zu 128 oder über Netzwerk bis zu 256 sichere Ein- und Ausgänge zur Verfügung. Der in den Modulen eingebaute Sicherheitsschaltkreis lässt sich einfach durch Verdrahtung – ohne zusätzliche Programmierung – in ein Steuerungssystem integrieren. Die Sicherheitslösung eignet sich besonders für kleinere Anwendungen, in denen wirksame Sicherheitsfunktionen erforderlich sind, eine separate Sicherheitssteuerung jedoch überdimensioniert und unwirtschaftlich wäre. Die TÜV-zertifizierten Geräte erfüllen internationale Sicherheitsstandards bis einschließlich Kategorie 4 nach EN954-1 (bzw. nach der Nachfolgenorm EN ISO13849-1) und genügen damit auch den höchsten Sicherheitsanforderungen der Fertigungsindustrie. Leistungsstarke Diagnose und selektive Abschaltung