Steuerungssystem erhöht Geschwindigkeit: Etiketten im Sekundentakt

Etikettiermaschinen spielen bei Verpackungsanlagen eine zentrale Rolle. Da sie gegen Ende des Produktionsprozesses eingesetzt werden, verursacht Ausschuss aufgrund von Qualitätsproblemen zusätzliche Kosten und führt zu großen Produktionsausfällen. Ein bestimmender Faktor in diesem Bereich ist die Geschwindigkeit, mit der Produkte für den Massenmarkt mit selbstklebenden Etiketten ausgestattet werden. Forschung & Entwicklung spielen in diesem Bereich deshalb eine wichtige Rolle. Der spanische Hersteller Auxiemba besitzt mehr als 40 Jahre Erfahrung in der Abfüll- und Verpackungsbranche und behauptet sich in diesem Markt, der von einem harten Verdrängungswettbewerb gekennzeichnet ist. Das geschieht durch die Entwicklung von Produkten und Dienstleis­tungen, die dem Kunden einen Mehrwert bieten und eine rasche Investitionsrendite garantieren. Seit mehr als 15 Jahren setzt das Unternehmen auf moderne Technologien für seine Steuerungssysteme. In der neuesten Maschinengeneration kommen Allen-Bradley ControlLogix- und Kinetix-Produkte von Rockwell Automation zum Einsatz. Geschwindigkeit der Etikettiermaschine erhöhen Logix, ein multidisziplinäres und mehrprozessortaugliches Betriebssystem, lässt sich in verschiedenen Hardwareplattformen einsetzen und integriert Disziplinen wie SPS-Ablaufsteuerung, Achssteuerung, Antriebssteuerung und Prozesssteuerung. In herkömmlichen Architekturen ist es üblich, spezialisierte Steuerungen zu verwenden, die jeweils über eigene Programme und Sprachen verfügen. Die Steuerungen werden mithilfe koordinierter Handshake-Signale miteinander verbunden, die die Etikettier-Geschwindigkeit auf 18.000 bis 24.000 Produkte pro Stunde beschränken. In solchen Architekturen müssen Anwender mehrere Programmiersysteme beherrschen. Außerdem werden die Systeme zunehmend komplexer, wenn sie auf Informationen von verschiedenen Steuerungen zugreifen müssen. Bei einem Logix-Prozessor handelt es sich sowohl um eine SPS als auch um eine Bewegungssteuerung und somit um die vollständige Steuerung von einem einzigen Programm aus. Bewegungsbefehle für eine Achse werden genauso programmiert wie ein Timer oder eine Ausgangsaktivierung. Dabei verwendet man dasselbe Programm und dieselbe Sprache. Sämtliche Programm-Tags werden gemeinsam eingesetzt, und alle Informationen sind von einem einzigen Standort aus verfügbar. Damit sind Handshake-Signale unnötig und die Etikettiergeschwindigkeit lässt sich auf 72.000 Produkte pro Stunde steigern. Achssteuerung im Verpackungssystem integriert Kinetix ist das integrierte Achssteuerungs-System von Rockwell Automation. In herkömmlichen Architekturen werden Servoantriebe und -motoren als externe Komponenten behandelt, die mit digitalen Ausgängen ausgestattet sind, ein Referenzdrehsignal empfangen, den Motor ansteuern und ein Feedback-Signal mit einem Fehleranzeigeausgang an die Steuerung senden. Die Servoantriebe erfordern spezielle Software für die Konfiguration und Anpassung. Die Achssteuerung kann nicht auf Informationen von den Servoantrieben zugreifen. Servoantriebe des Typs Kinetix 6000 werden von der Steuerung wie alle anderen im Chassis eingepassten Module behandelt, sodass der Anwender über die Backplane auf sie zugreifen kann. Sie sind mithilfe der Sercos-Kommunikationschnittstelle auf der Funktionsebene vollständig integriert. Verfügbare Informationen der Servoantriebe Sämtliche Informationen der Servoantriebe sind über die Steuerung als Tags verfügbar. Die dynamischen MPL-Servomotoren umfassen High-Resolution-Feedbacksysteme und eine Smart Motor Interface-Funktion (SMI), mit der alle Motormerkmale in einem EEPROM gespeichert werden können. Das hohe Integrationsmaß hilft bei der Entwicklung, Implementierung und Wartung eines Designs. Für einen Maschinenhersteller wie Auxiemba bietet diese Steuerungsarchitektur verschiedene Vorteile. Die vereinfachte Installation benötigt weniger Platz auf der Installationstafel. Außerdem verbessert sich die Zuverlässigkeit des Systems, da der Glasfaserleiter, der die Servoantriebe mit dem Chassis verbindet, lediglich eingesteckt werden muss, um alle Verbindungen aufzubauen. Vorteile der Integration von SPS und Achssteuerung Die Integration von SPS und Achssteuerung sorgt darüber hi­naus für geringe Kosten für Schulungen, Entwicklung, Inbetriebnahme und Wartung. Für den Anwender ermöglicht die integrierte Steuerungsarchitektur den Echtzeit-Zugriff auf Daten des Produktionsprozesses und eine Verknüpfung zum Werksverwaltungssystem ohne zusätzliche Kosten. Das System beinhaltet außerdem dezentrale Zugriffsmöglichkeiten, sodass der Maschinenhersteller einen optimalen Service bietet und der Anwender seine Produktion steigern kann. Die Flexibilität und Modularität des Systems ermöglicht schnelle Reaktionen auf die sich stets ändernden Marktanforderungen. An den Maschinen können jederzeit neue Etikettierköpfe angebracht werden, sodass die Erstinvestition des Kunden geschützt wird. interpack 2008: Halle 6, Stand E31/39