Automatisierung für Schlauchbeutelmaschinen

All inclusive Zeitersparnis durch die Nutzung von Standards – diesem Motto wird ein modernes Komplettpaket für die Automatisierung von Schlauch-beutelmaschinen gerecht. Die im Paket enthaltene Software -bibliothek erlaubt Zeiteinsparun-gen von 50 Prozent gegenüber her-kömmlicher Programmierung und Inbetriebnahme.

> Das Automatisieren von Schlauch-beutelmaschinen ist einfacher gewor-den. Die Hard- und Software der neuen Automatisierungspakete Simotion-Easy-Set des Bereiches Automation and Drives, Siemens, ist auf die Funktionali-tät von vertikalen und horizontalen Schlauchbeutelmaschinen abgestimmt.

Die Softwarebibliothek enthält er-weiterbare Module für Standardauf-gaben und eine vorprojektierte Bedien-oberfläche. Dadurch werden Programm-entwicklung und Inbetriebnahme der Maschinen deutlich vereinfacht. Maschi-nenanwender profitieren ebenfalls von den standardisierten und umfangreich getesteten Softwaremodulen. Die Ma-schinensoftware ist dadurch einfacher zu warten. Kurze „Time-to-Market“ – mit Standardlösun-

gen gelingen Programmierung und IBS neuer Maschinen um 50 Prozent schneller.

Alles im (Bau-)Kasten

Das Easy-Set-Baukastensystem enthält Standardpakete für vertikale Schlauch-beutelmaschinen (intermittierende und kontinuierliche), horizontale Schlauch-beutelmaschinen (Standard und High-Speed) und ist um technologische Op-tionen erweiterbar.

Die Hardware der Pakete enthält be-reits alle wesentlichen Automatisie-rungskomponenten: die antriebsbasier-te Steuerung Simotion D, Einspeisung und Leistungsteile der neuen kompak-ten Antriebsreihe Sinamics®, Digital- und Analogperipherie, Bedien- und Be-obachtungseinheit und Stromversor-gung.

Das Motion-Control-System Simo -tion ermöglicht die gemeinsame Pro-grammierung von SPS und Motion Con-trol in einem Gerät. Die benötigten Run-time-Lizenzen sind ebenfalls im Paket enthalten.

Für die komplette Automatisierung der Maschine müssen nur noch Moto-ren, Schaltgeräte und Kabel bestellt wer-den. Das Paket kann auch komplett im Schaltschrank eingebaut und verkabelt bestellt werden.

Standardsoftware als Basis für kundenspezifische Maschinen

Mit Hilfe der mitgelieferten „offenen“ Softwarebibliothek für Schlauchbeutel-maschinen kann ein großer Teil der Be-wegungsaufgaben realisiert werden. Die Softwaremodule bieten Funktionalität für verschiedene Aggregate einer Schlauchbeutelmaschine, z. B. für Quer-siegler, Folienabzug mit Druckmarken-korrektur bzw. Schlupfkompensation, Vorabzug, Temperaturregelung mit Auto-Tuning.

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* Dr. Holger Grzonka, Siemens AG, A&D MC ist Bran-chenmanager Automatisierung von Verpackungs-maschinen

Modulare Hardwarestruktur in der Automatisie-rung – abgestimmt auf die Anforderungen moder-ner Schlauchbeutelmaschinen.

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Für jedes Standardpaket gibt es ein Si-motion-Beispielprojekt einschließlich Projektierung für das Panel. Das gestat-tet nicht nur einen schnellen Einstieg in die Arbeit mit Simotion sondern macht Simotion Easy Set zur nahezu einschalt-fertigen Lösung. Das Softwarekonzept ist modular, um die Automatisierung

verschiedener Maschinenausprägungen zu erleichtern. Beim Einsatz unter-schiedlicher Querfügeeinrichtungen wird ganz einfach das entsprechende Softwaremodul aus der Bibliothek ver-wendet.

Namhafte Betreiber von Ver-packungsmaschinen, wie z. B. Kraft Foods, Procter&Gamble oder Unilever haben sich in der OMAC-Vereinigung zu-sammengeschlossen (OMAC = Open Modular Architecture Controls) und erar-beiten Richtlinien zur Vereinheitlichung der Verpackungsmaschinen-Automati-sierung. Ein gemäß diesen Richtlinien entwickelter Betriebsartenmanager sorgt in der Easy-Set-Softwarebibliothek für Übersichtlichkeit in den Betriebs-zuständen der Maschine.

Die separate Ansteuerung der einzel-nen Aggregate, z. B. für Referenzieren, Tippbetrieb und Einstellen von Offset-Positionen erfolgt im Handbetriebs-modus. Inbetriebnahme und Einrich-

tung der Maschine werden in dieser Be-triebsart durchgeführt und durch kom-fortable Diagnoseinformationen auf dem Bediengerät unterstützt.

Im Automatikbetrieb werden die Be-wegungen der Maschinenaggregate miteinander koordiniert. Diese Betriebs-art ist z. B. für den Produktionsbetrieb erforderlich, wenn die Bewegungen von Dosierung, Abzug und Quersiegler auf-einander abgestimmt sein müssen. Mit Hilfe von Bewegungsüberlagerung kann die Taktzahl der Maschine optimiert werden. Zur visuellen Überprüfung der Koordinierung der Aggregate gibt es für die kontinuierlichen Maschinen die Funktion „Tippen im Gleichlaufver-bund“.

Kinderleicht zum individuellen „Maschinengesicht“

Mit dem Automatisierungspaket wird eine Standardprojektierung für die im

Paket enthaltenen Bediengeräte, 6“- oder 10“-Touchpanels, ausgeliefert. Die Bedienoberfläche deckt Standardauf-gaben der Maschinenbedienung ab, z. B. Tippen der Antriebe, Einstellen der Tem-peraturregelung oder Anzeige von Diag-noseinformationen ab. Darüber hinaus können wichtige Inbetriebnahme- und Serviceaufgaben ohne Einsatz des Engi-neering-Systems durchgeführt werden.

Natürlich kann der Maschinenher-steller die Bedienoberfläche seinen spe-ziellen Anforderungen anpassen. Mit der Standardprojektierung als Aus-gangspunkt lassen sich auf einfache Art und Weise eigene Bedienoberflächen er-stellen. Die Projektierung erfolgt mit Si-matic® ProTool, dem einfach zu hand-habenden Projektierungswerkzeug für alle Siemens-Panels.

Offen und einfach erweiterbar

Der Umfang der Softwarebibliothek wurde bewusst auf Standardfunktionen beschränkt. Die Software ist jedoch „of-fen“, damit der Anwender eigene Funk-tionen einbringen kann. Das spezielle Technologie-Know-how bleibt so in der Hand des Maschinenherstellers.

Für solche Erweiterungen bietet Si-motion umfangreiche Möglichkeiten zur Programmierung. Die vorhandenen Pro-grammiersprachen sind IEC-61131-kom-patibel, für Motion-Control- und Logik-Funktionen steht ein gemeinsamer Be-

fehlsvorrat zur Verfügung. Zur einfachen Programmierung von Bewegungsabläu-fen wurde für Simo tion die grafische Sprache Motion Control Chart (MCC) entwickelt. Wichtige Teile der Software-bibliothek sind in MCC programmiert, können aber auch nach Structured Text umgewandelt werden.

Das Motto von Simotion Easy Set lautet: Basisfunktionen mit der Stan-dardbibliothek, kundenspezifische Funk-tionen mit individuellem Know-how rea-lisieren.

Integrationskosten senken

In einer Verpackungsanlage arbeiten häufig Maschinen unterschiedlicher Hersteller zusammen. Eine wichtige For-derung der Anlagenbetreiber ist daher die möglichst einfache Integration von Verpackungsmaschinen in neu geplante oder bestehende Verpackungsanlagen. Diesem Anspruch wird Simotion Easy Set durch die Nutzung international be-währter Industriestandards gerecht. Für die Kommunikation in der Feldebene

Standardpaket und Optionen horizontaler Schlauchbeutelmaschinen. Standardpaket und Optionen vertikaler Schlauchbeutelmaschinen.

Neu entwickelte hori-zontale Schlauchbeu-telmaschine – Pro-grammierung und In-betriebnahme in 50 Prozent der geplan-ten Zeit. (Fotos: Siemens)

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wird beim Automatisierungspaket Pro-fibus, das weltweit führende Feldbus-system eingesetzt. Das im Bürobereich etablierte Kommunikationsmedium Ethernet wird in jüngster Zeit immer häufiger für die industrielle Kommuni-kation eingesetzt und auch von Simoti-on Easy Set unterstützt. So können z. B. übergeordnete Systeme über den Kom-munikationsstandard OPC mit der Si-motion-Steuerung Daten austauschen.

Das Automatisierungspaket enthält neben dem bereits erwähnten OMAC-Betriebsartenmanager eine Daten-schnittstelle zur Anbindung übergeord-neter Systeme gemäß der OMAC-PackML-Spezifikation. Das vereinfacht die Einbindung einer Maschine in das automatisierungstechnische Umfeld ei-ner bestehenden Verpackungsanlage.

Die Vorteile einer Standardlösung in Bezug auf schnelle Programmerstel-lung und maximale Sicherheit durch getestete Softwaremodule haben in-

zwischen mehrere namhafte Hersteller von Schlauchbeutelmaschinen über-zeugt. So waren auch für den Hersteller von Schlauchbeutelmaschinen, die Fir-ma Deltapack Verpackungsmaschinen GmbH & Co KG, diese Merkmale aus-schlaggebend für die Auswahl des Au-tomatisierungspartners.

„Wir haben uns bei der Automati-sierung unserer neuen Deltaflow-Ma-schine für Simotion Easy Set entschie-den“, erklärt Hartmut Bonn, Geschäfts-führer von Deltapack, „weil wir keine Zeit in die Implementierung von Grund-funktionen vergeuden müssen und uns auf die Umsetzung unseres speziellen Know-hows konzentrieren können. Un-sere Maschine konnte durch den Ein-satz von Simotion Easy Set in der Hälfte der geplanten Zeit fertig stellt werden. Die Programmierung der maschinen-spezifischen Besonderheiten hat ins-gesamt nur drei Wochen gedauert – ei-ne tolle Leistung.“

Vorteile für Maschinenhersteller und -anwender

Damit wird der Hauptnutzen von Simo-tion Easy Set in der Praxis bestätigt: Ma-schinenhersteller sparen Entwicklungs-zeit für die Basisfunktionalität ihrer Ma-schine und können sich auf die Umset-zung ihres speziellen Technologie-Know-hows konzentrieren.

Die Maschinenbetreiber profitieren von den standardisierten Software-modulen, die umfangreich getestetet wurden und sich in vielen Anwendun-gen bewährt haben. Die hohe Software-qualität gibt Sicherheit und reduziert den Serviceaufwand. Verpackungs-maschinen, die mit Simotion Easy Set ausgestattet sind, können mit minima-lem Aufwand in Verpackungsanlagen eingefügt werden. Standardisierte Kom-munikations- und Datenschnittstellen zu übergeordneten Systemen reduzieren die Integrationskosten. >|

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