adhesive tapes - Siemens · 2019. 12. 13. · BST eltromat International betraut. Diese ist ein in...

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Offizielles Organ der DFTA Flexodruck Fachverband e.V.

adhesivetapesWir stehen für hochqualitative Produkte im Flexodruck

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DruckfarbenApplizieren von elektrisch- ableitenden Schichten

Aus Alt mach NeuServo-Antriebe für eine Dekor-Tiefdruckmaschine

LösemittelBessere Druckergebnisse mit Propyls

Brandschaden Farbenhersteller optimiert internes Sicherheitskonzept

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50 Flexo+Tief-Druck 3-2016

Aus der Praxis

Um die „Gesamt-Performance“ einer Sechsfarben-Tiefdruck-maschine wieder langfristig sicher-zustellen, hat die Firma Forbo No-vilon B.V. aus Coevorden in den Niederlanden, ein weltweit aktiver Hersteller hochwertiger Vinyl-Bo-denbeläge, zuletzt auch deren Hauptteil neu automatisieren las-sen. Nach überlagerten Systemen wie dem Registerregler haben Ex-

perten in einem umfassenden Ret-rofit-Projekt den zentralen Königs-wellenantrieb durch moderne Ein-zelantriebe an Druckzylindern und Rakeln ersetzt, ein zusätzliches Be-diensystem dafür eingerichtet und die Sicherheitstechnik auf den neu-esten Stand gebracht.

Mit der Umsetzung hat Forbo die Firma BST eltromat International betraut. Diese ist ein in der Druck-

branche renommierter Systeminte-grator, der schon die ursprüngliche Registerregelung realisiert und die-se zuvor durch sein aktuelles Pro-dukt regi_star_20 ersetzt hatte. Ge-meinsam mit Siemens, dem vom Betreiber präferierten Ausrüster für Steuerungen und Antriebe, konnte auch eine sehr effiziente Lösung für das Presetting realisiert werden. Dabei handelt es sich um das Vor-positionieren aller Druckzylinder beim Wiedereinstellen der Maschi-ne für schon einmal produzierte Böden. Diese Funktion war dem Betreiber besonders wichtig, weil sie bei jedem der häufigen Pro-duktwechsel die Makulatur deut-lich reduziert.

Automatisierung aus einem Guss

Für BST eltromat war dies eines der bislang umfangreichsten Turn-Key-Projekte. Es beinhaltete alle Schritte einer kompletten Umrüs-tung von der Demontage der Alt-systeme über die mechanische Ad-aption der neuen Antriebstechnik, die Planung, Umsetzung und Inbe-triebnahme der gesamten Steue-rungs- und Antriebstechnik bis zur Produktionsbegleitung und Bedie-nerschulung.

Mit Unterstützung von Siemens-Spezialisten aus Bielefeld und Er-langen wurde ein durchgängiges Automatisierungskonzept entwi-ckelt, das alle Anforderungen des Maschinenbetreibers „unter einem Dach“ erfüllt. Dieses Dach heißt To-tally Integrated Automation Portal, kurz TIA Portal. Mit der aktuellen Version 13 des Engineering Frame-works lassen sich von der Steue-rungs- über die HMI- bis hin zur Motion-Control-/Antriebs- und Si-cherheitstechnik sämtliche Hard- und Softwarekomponenten einer Automatisierungslösung praktisch handhaben.

Man kann sie effizient und kom-fortabel konfigurieren, projektieren sowie programmieren. Der Syste-mintegrator hat die erweiterten Möglichkeiten des TIA Portals bei diesem Projekt erstmals genutzt und neue Bausteine in der Hoch-sprache Structured Control Lan-guage (SCL) erstellt, die der Stan-dard für zukünftige Lösungen sein wird.

Karl-Hans Reelsen

Unter dem Dach eines gemeinsamen Engineering Frameworks wurde der Kern einer Sechsfarben-Tiefdruckmaschine komplett neu automa-tisiert. Die Umstellung auf zeitgemäße Einzelantriebe ermöglicht ein materialsparendes Vorpositionieren (Presetting) der Druckzylinder ba-sierend auf standardisierten Print-Funktionen im neuen Motion Cont-roller. Der Betreiber realisiert seither weniger Makulatur denn je, eine höhere Flexibilität und konstante Qualität sowie maximale Verfügbarkeit und Zukunftssicherheit über Jahre hinaus.

Neu automatisiert und fit für die ZukunftMit integrierter Automatisierung und elektronisch gekoppelten Einzelantrieben zu flexiblem, wirtschaftlichem und sicherem Tiefdruck

Forbo Novilon hat den Haupt-teil einer Sechsfarben-Tief-druckmaschine für Bodenbe-läge neu automatisieren lassen. Unterstützt von Sie-mens hat Systemintegrator BST eltromat International eine durchgängige Lösung mit eigener Steuerung und Einzelantrieben an Druckzy-lindern und Rakeln realisiert, die die Makulatur deutlich reduziert und die Flexibilität erhöht

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Flexo+Tief-Druck 3-2016 51

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Kompakte Einzelantriebe schaffen Platz

Anstelle des Königswellenan-triebs gibt es jetzt an jedem Druckwerk einen eigenen Druckzylinderantrieb, der aus einem Servomotor Simotics S-1FK7 mit Simogear-Getriebe besteht. „Die kompakten, von Haus aus perfekt aufeinander abgestimmten Einheiten konn-ten stehend montiert werden, was sehr viel Platz gespart und die Zugänglichkeit zu den Druckwerken noch einmal er-heblich verbessert hat“, sagt Jörg Donnermann, Leiter Au-tomation bei BST eltromat.

„Anstelle des Königswellenantriebs gibt

es jetzt an jedem Druckwerk einen eigenen Druckzylinderantrieb, der

aus einem Servomotor Simotics S-1FK7 mit Simogear-Getriebe

besteht.“

Präzise koordiniert werden die-se sechs Antriebe von einem Motion-Control-System Simo-tion D435-2 mit einer Control-ler Extension CX32-2 zur Er-weiterung der Achsanzahl. Das antriebsbasierte System ist aus Regelungsbaugruppe (Control Unit), Einspeisung (Smart Line Module) und Leistungsteilen (Motor Modules), hier in Dop-pelachs-Ausführung, modular aufgebaut. Es kann somit indi-viduell an unterschiedliche An-triebsaufgaben und Achskons-tellationen angepasst werden.

Die Kommunikation im An-triebsverband ist über den digi-talen Systembus DriveCliq rea-lisiert. Darüber werden auto-matisch die elektronischen Ty-penschilder der Servomotoren ausgelesen. Das macht die Pa-rametrierung sowohl bei der ersten Inbetriebnahme als auch bei einem Austausch einfach. Ein entscheidender Vorteil der Einzelantriebstechnik besteht darin, Druckwerke einzeln still-setzen und zum Beispiel war-ten zu können, wenn diese für den laufenden Auftrag nicht benötigt werden.

Das Gleiche gilt auch für die neuen Rakelantriebe, die zuvor ebenfalls an den Zentralantrieb angebunden waren. Jetzt gibt es stattdessen ebenfalls einzel-ne, dadurch unabhängig von den Druckzylindern verfahrba-re Antriebe. So lässt sich deren Bewegung variieren, was Spur-marken an den Druckzylindern verhindert. Prädestiniert für die Anforderungen an den Rakeln war der neue dezentrale Fre-quenzumrichter der Baureihe Sinamics G110M. Dieser ist modular aufgebaut aus Control Unit und Power Module und für die Nutzung als motorinte-grierter Umrichter auf Simoge-ar-Getriebemotoren und Si-motics-General-Purpose-Mo-toren konzipiert. Er wird ein-fach anstelle des Klemmkas-tens auf den Motor aufgesetzt. Die hohe Schutzart bis IP66 er-laubt den Einsatz im Feld, di-rekt an der Maschine. Das spart Platz im Schaltschrank. Und die Möglichkeit, Profinet- wie auch Versorgungsleitungen einfach von Antrieb zu Antrieb durchschleifen zu können, ver-einfacht die Installation deut-lich.

Die mechanische Anbin-dung ließ sich in beiden Fällen sehr einfach über Zahnriemen beziehungsweise Zahnräder realisieren. Die Motor-Umrich-ter-Einheiten für die Rakelan-triebe wurden zusätzlich mit einer Schutzabdeckung mit Verriegelung versehen, um die Maschinensicherheit zu erhö-hen.

Praktische Voreinstellung mit Standard-Funktionen

Die geforderte Funktionalität konnte basierend auf dem Softwarepaket „Simotion Print Standard“ für das Motion-Con-trol-System Simotion umge-setzt werden. Das Paket enthält Softwaremodule zur einfachen Umsetzung der wichtigsten Funktionen unterschiedlicher Druckmaschinen. Damit kön-nen Aggregate unabhängig voneinander verfahren, refe-renziert, positioniert und syn-chronisiert werden. Auch ver-

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Aus der Praxis

teilte Gleichlaufkonzepte mit mehr als 100 Achsen lassen sich schnell realisieren und gut handhaben.

„Das vermindert die Anfahrmakulatur weiter, von vorher bis zu 70 Metern auf

rund 45 Meter.“

Die Projektpartner haben daraus eine Reihe innovativer Maschinen-funktionen generiert. So können die Druckzylinder fliegend referen-ziert und einfach auf eine virtuelle Leitachse synchronisiert werden. Der Achsverbund kann über Soll-wertvorgabe der SPS angesteuert werden und Winkelversätze der einzelnen Druckzylinder lassen sich sowohl manuell als auch auto-matisch über die „regi_star_20“-Registerregelung korrigieren.

Daraus ließ sich die geforderte Presetting-Funktion einfach ablei-ten. Einmal optimierte Maschinen-parameter können im Motion-Con-trol-System abgespeichert und bei Bedarf wieder eingelesen werden. Auf Knopfdruck lassen sich die Druckzylinder automatisch vorein-stellen. Dabei wird die Material-bahn mit reduzierter Geschwindig-keit und unabhängig von den Druckzylindern bewegt.

Das vermindert die Anfahrma-kulatur weiter, von vorher bis zu 70 Metern auf rund 45 Meter. Die ei-gentliche Registerregelung wird im „regi_star_20“ realisiert, der die ak-tuelle Position und Geschwindig-keit von jedem Druckwerk über Si-motion Terminal Modules TM41 er-hält.

Letztere bilden Inkrementalgeber nach und sind zentral angeordnet, wodurch die aufwändige Montage

und Feldverdrahtung von exter-nen Lagegebern entfällt.

Neu ist zudem eine automatische Anfahrsequenz, die mit den Schrit-ten Andrucken, Ausmessen, auto-matisches Nachstellen und Weiter-drucken die Makulatur beim Ein-richten neuer Produktionen um etwa die Hälfte reduziert.

I“m Antriebssystem realisiert wurden die

Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO) und Safely

Limited Speed (SLS).“

Da nun jede Achse in praktisch beliebiger Kopplung zu den ande-ren und mit unterschiedlicher Ge-schwindigkeit betrieben werden kann, ist es auch möglich, Druck-

zylinder mit unterschiedlichen Durchmessern einzusetzen. Das er-weitere den Spielraum beim Erstel-len neuer Designs wesentlich, so der Betreiber.

Safety effizient in SPS und Antrieben

Maschinensicherheit auf dem neu-esten Stand wurde durch ein ver-teiltes Konzept in SPS und Antrie-ben erreicht. Sicherheitszuhaltun-gen, Not-Halt-Taster und Seilzug-schalter an der Maschine werden über eine fehlersichere Simatic S7-300F überwacht.

Im Antriebssystem realisiert wurden die Sicherheitsfunktionen Safe Torque Off (STO) und Safely Limited Speed (SLS). Letztere redu-

Die neu entwickelte Automa-tisierungslösung ist für BST eltromat International die Basis für zukünftige, weitge-hend standardisierte Retro-fits an Druckmaschinen mit Königswelle

Rechts: Senkrecht tehend montierte Servomotoren Simotics S-1FK7 mit Simo-gear-Getriebe schaffen Platz an den Druckwerken und verbessern die Zugänglich-keit

Links: Für den rauen Einsatz im Feld konzipiert: Direkt auf dem Motor montierter dezen-traler Frequenzumrichter Sinamics G110M für den Rakelantrieb (vor der Mon-tage der Schutzabdeckung)



Aus der Praxis

DuPont™ Cyrel® EASY Platten sind ab sofort verfügbar.

Die neuen Cyrel® EASY Druckplatten basieren auf einer neuen Polymer Technologie, welche verbesserte Farbübertragung, höhere Farbsättigung und hervorragende Verläufe und kleinste Details ermöglicht. Zudem ist die „Flat Top Dot“ Funktionalität bereits direkt in die Druckplatten eingearbeitet, was zu einem vereinfachten Pre-Press Workflow und somit zu erhöhter Produktivität und Konstanz führt. Cyrel® EASY Druckplatten sind sowohl für den herkömmlichen Lösemittelworkflow als auch für den thermischen Workflow und jeweils mit herkömmlicher als auch mit Cyrel® Performance Oberflächenstruktur erhältlich.

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Copyright © 2016 DuPont. Alle Rechte vorbehalten. Das DuPont Oval-Logo, DuPont™ und Cyrel® sind eingetragene Markenzeichen von E.I. du Pont de Nemours oder einer ihrer Konzerngesellschaften.

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ziert ohne zusätzliche Sicherheits-hardware und Verdrahtung die An-triebsgeschwindigkeit beim Ein-richten auf das vorgeschriebene Maß.

Zum Bedienen und Beobachten der neuen Funktionen wurde ne-ben das vorhandene System ein Si-matic HMI Comfort Panel TP700 gesetzt. Darüber lassen sich die Winkellagen jedes einzelnen Druckzylinders komfortabel ein-richten und übersichtlich darstel-len. Dank intensiver Vorbereitung und Abstimmung sämtlicher Schnittstellen und des vorherigen Aufbaus der fast vollständigen Au-tomatisierungstechnik bei BST el-tromat in Leopoldshöhe konnte die Maschine vor Ort in gut zwei Wo-chen umgebaut werden und wieder in Betrieb gehen.

Neuen „Standard“ gefunden

Die konstruktive Zusammenarbeit aller Beteiligten hat in kurzer Zeit zu einer in jeder Hinsicht überzeu-genden Lösung geführt. „So ent-spannend wie bei diesem Projekt hatten wir es schon lange nicht

mehr“, sagt Jörg Donnermann. Die Ergebnisse stimmen: konstant hohe Qualität, minimale Makulatur, gute Zugänglichkeit sowie einfache, komfortable Bedienung. „Die mo-dernisierte Maschine läuft im Re-gister wie nie zuvor und unsere Operatoren arbeiten sehr gerne da-mit“, so die Verantwortlichen bei Forbo. „Das Projekt ist von Anfang bis Ende sehr gut gelaufen und die Zusammenarbeit mit allen Beteilig-ten hat Spaß gemacht.“ Der nieder-

Einfache und komfortable, im Engineering Framework TIA Portal erstellte Bedienoberflä-che für die neu automatisier-ten Teile der Maschine auf einem Simatic HMI Comfort Panel TP700

ländische Betreiber denkt deshalb schon über eine Modernisierung und Integration der vor- und nach-gelagerten Gewerke nach dem er-folgreichen Muster nach.

BST eltromat hat mit diesem Projekt eine Art Standardlösung, ein Subsystem für das Retrofit von Druckmaschinen mit Königswelle entwickelt. Diese lässt sich mit we-nig Aufwand für unterschiedliche Konstellationen modifizieren und in überlagerte Systeme integrieren.


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ISSN-Nr. 0949-9717

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