Die 2002 gegründete PCA GmbH beschäftigt 84 Mitarbeiter und entwickelt auf einer Produktionsfläche von 5.000m² anwenderspezifische Palettierlösungen, Verpackungs- und Förderanlagen als Komplettlösungen. Das Unternehmen ist stolz darauf, von der Einzelteil-Fertigung über Schaltschrankbau, Konstruktion und Softwareentwicklung bis hin zur kompletten Montage und Support beim Kunden fast alles aus einer Hand liefern zu können. \“So sind wir in der Lage, im Bedarfsfall sehr schnell zu reagieren und sind nicht abhängig von Zulieferern\“, sagt Dieter Hübner, Geschäftsführender Gesellschafter von PCA. \“Im Notfall können wir sehr schnell Ersatzteile bereitstellen.\“ PCA beliefert zu 70% Kunden aus dem Inland, zu 30% Kunden aus dem europäischen Ausland, in erster Linie die Lebensmittelindustrie. Dieser Bereich macht rund die Hälfte der Kunden aus, der Rest ist breit gefächert: Dazu gehören beispielsweise die Chemie, Pharmazie und die Konsumgüterindustrie. Kühltunnel für Lebensmittelproduzent Mit dem bisher größten und komplexesten Projekt wurde PCA im Herbst 2010 beauftragt: Ein großer Lebensmittelproduzent benötigte eine insgesamt 200m lange Paletten-Förderanlage mit einer Förderleistung von bis zu 80 Paletten pro Stunde. Davon verlaufen 90m der Strecke durch einen Kühltunnel. PCA lieferte außer der Förderanlage auch eine Verpackungsanlage für die Endverpackung und baute sieben Palettierungs-Linien, mit der Option, diese später noch auf zwölf zu erweitern. Aus der Palettierungsanlage hinter der Produktion erreichen die Frischwaren-Paletten mit einer Temperatur von 10°C den Kühltunnel. Die Kühlaggregate im Tunnel kühlen die Lufttemperatur auf -10°C ab. Je nach angestrebter Temperatur befinden sich die Paletten rund eine halbe Stunde im Kühlbereich. Die Paletten bewegen sich langsam vorwärts, jedoch darf sich eine Palette nicht zu lange im Froster befinden: Die Frischware würde anfrieren. Der Transport verhindert dies mit dem Ziel, die Ware am Ende des Tunnels auf 2°C herunterzukühlen. Hinter dem Kühltunnel werden die Paletten entweder in ein Tiefkühl-Lager bei -24°C oder in den Versand gebracht. Die Steuerung der Geschwindigkeit der Förderstrecke erfolgt über insgesamt 120 Antriebe. Für die Ansteuerung der Motoren sind RS232/485-Module des Cube67-Systems zuständig. Diese Module verfügen zusätzlich über vier digitale I/Os. Darüber lassen sich mittels angeschlossener Lichtschranken die Positionen der Paletten erfassen. Die Zieltemperatur lässt sich über eine Zeitvorwahl vorgeben. Im Kühltunnel befinden sich zwei Förderbahnen: Auf der linken Bahn bewegen sich jeweils zwei Paletten im Paket fort; die rechte Bahn ist als \’Express-Strecke\‘ ausgelegt. Dort können Paletten aufgegeben werden, die entweder bereits ihre Zieltemperatur erreicht haben oder besonders schnell von der Produktion in den Versand oder ins Tiefkühllager befördert werden müssen. Alternativ lässt sich auch die Express-Strecke bei langsamer Fahrt als Kühlstrecke nutzen. Oder in umgekehrter Richtung als Rückführstrecke, um Paletten vom Versand zurück in die Produktion zu befördern, falls beispielsweise Nacharbeiten nötig sind. Das Ziel und andere für den Transport benötigte Daten sind in der Steuerungssoftware der Anlage hinterlegt. Sie werden am Anfang der Förderstrecke beim Aufgeben der Palette mitgeteilt. So ist die Palettenverfolgung ohne RFID-Chips oder Etikettierung über die gesamte Anlage möglich. Erst am Ende des Kühltunnels werden die Daten dem Etikettierer übergeben. Entscheidung für Cube67 \“Die Gesamtanlage ist von der Strecke her sehr lang\“, erläutert Hübner. \“Wir mussten uns entscheiden: Setzen wir konventionelle Technik ein, also Frequenzumrichter im Schaltschrank plus Verdrahtung der Antriebe über lange Leitungen, die direkt vom Schaltschrank zu den Antrieben geführt werden, oder wählen wir ein Bussystem.\“ Die Entscheidung für eine Profibus-Lösung sei sehr schnell gefallen. Für die Ansteuerung der Antriebe wurde eine besonders platzsparende Lösung benötigt. \“Da sind wir auf die Firma Murrelektronik gekommen, mit der wir bereits seit rund 15 Jahren zusammenarbeiten\“, erzählt Hübner, \“Murrelektronik hatte das Cube67-System vorgestellt und uns auf der SPS/IPC/Drives 2010 gezeigt.\“ Durch die kompakte Bauform der Cube67-Module ließen sich diese direkt an der Anlage mit einfachen Mitteln wie einer stabilen Winkelabdeckung vor Beschädigungen schützen. Voraussetzung für den Einsatz im Kühltunnel war zudem die Tauglichkeit für die Schutzart IP66. Mit der Auslegung auf IP67 erfüllte Cube67 diese Anforderungen. Die Lösung schien gut zum Konzept zu passen, sodass die Entscheidung zugunsten der Profibus-Lösung von Murrelektronik fiel. \“Ursprünglich hatten wir den Einsatz von AS-i-Bus vorgesehen. Wegen begrenzten Adressierungsmöglichkeiten wären wir hier aber schnell am Ende gewesen\“, ergänzt Thomas Albig, Elektrotechniker bei PCA. \“Was für uns besonders anspruchvoll war: Die Anlage ist sehr komplex und musste vom Kunden im Tiefkühlbereich montiert werden. Daher war es nötig, die Anlage bei uns möglichst eins zu eins aufzubauen um hier die Vorab-Inbetriebnahme machen zu können.\“ Schnelle Abwicklung durch Vorverkabelung Fünf Monate nach Projektstart konnte PCA die Förderanlage zu Testzwecken erstmals in der eigenen Produktionshalle in Betrieb nehmen und dem Kunden vorführen. Weitere vier Monate später war die Anlage ausgeliefert und beim Lebensmittelproduzenten montiert und in Betrieb genommen. Die eigentliche Montage und Inbetriebnahme habe nur vier Wochen gedauert, die gesamte elektrische Betriebnahme beim Kunden sogar nur eine Woche, so Hübner. \“Das ist natürlich ein sehr kurzer Zeitraum für eine so komplexe Anlage mit so viel Datenhandling.\“ Möglich sei das nur durch die Vorarbeit von Murrelektronik gewesen: \“Durch die gesteckte Anschlusstechnik waren wir sehr schnell. Wir mussten lediglich noch die Verbindungsleitungen ziehen, alles andere war vorbereitet. Der Antrieb kam vorverkabelt; vor Ort galt es noch, die Busknoten des Typs Cube67+ mit vorkonfektionierten Leitungen zu verbinden um dann eine fehlerfreie Verdrahtung zu bekommen.\“ Vom Auftragseingang bis zur Produktionsbereitschaft der Förderanlage verging nur rund ein dreiviertel Jahr. Geringe \’Time-to-Market\‘ Hübner ist mit dem Ablauf des Projekts und der Zusammenarbeit mit Murrelektronik sehr zufrieden. \“Die Betreuung vom Betrieb bis zur Inbetriebnahme sowie der technische Support von Murrelektronik hätte nicht besser sein können.\“ Der Einsatz des Cube67-Systems sei ohne größere Hindernisse verlaufen. PCA plant, bei zukünftigen Projekten Cube67 häufiger einzusetzen, wenn die Anwendung es erlaubt. Cube67 eigne sich besonders für größere Anlagen. Hier helfe die Vorarbeit seitens Murrelektronik sehr, die \’Time-to-Market\‘ gering zu halten. Kasten: Cube67: Modulares Feldbussystem Mit Cube67 bietet Murrelektronik ein modulares Feldbussystem für die dezentrale Installation in Schutzart IP67. Zum System gehören Feldbusknoten kompakte I/O-Module und steckbare Systemverbindungsleitungen zur Verbindung der I/O-Module mit dem Busknoten. Der dezentrale Aufbau bietet die Möglichkeit, bis zu 16 I/O-Module an einem Feldbusknoten in einem Radius von 10m anzuschließen. Das ermöglicht, die Module direkt in den Bereichen zu installieren, in denen viele Sensoren und Aktoren vorhanden sind. Dadurch ergeben sich kurze Verbindungsleitungen zwischen Modulen und Sensoren bzw. Aktoren. Die Verbindungen zwischen den I/O-Modulen und dem Busknoten erfolgt über eine steckbare Hybridleitung, die sowohl die Kommunikation als auch die Versorgung der Sensoren und Aktoren abdeckt. Das Portfolio des Herstellers enthält über 80 verschiedene I/O-Module und Feldbusknoten. Weiterentwicklung für höhere Flexibilität
Thematik: Allgemein
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