AS-Interface in der Anlagentechnik

Projekt: Spritzgusswerk Kapsel Füllmaschine mit Rundläufer in der Anlagentechnik © ifm electronic gmbh Automatisierung Umwelttechnik u. Gebäudeautomation KIE - me Stand: 16/01/2006 Seite 1 AS-Interface automatisiert Kapsel-Füllmaschine mit Rundläufer Bei der Firma Sanner in Bensheim wurde im Jahr 1999 eine vollautomatische Kapsel-Füllmaschine mit Rundläufer erstellt. Da die Maschine mit möglichst geringem Verdrahtungsaufwand erstellt werden sollte, kam nur ein intelligentes Verdrahtungssystem in Frage. Ferner sollte die Maschine auch direkt über dieses System gesteuert werden. Die Wahl fiel somit aufgrund der einfachen Handhabungstechnik auf Bild1: Ansicht des Vorratsbehälters AS-Interface (AS-i). Steuerungskonzept Das Steuerungskonzept der Anlage basiert auf dem Feldbussystem AS- Interface, welches über ein mehrzeiliges Bediendisplay visualisiert und bedient werden kann. Sämtliche Systemsignale werden über die profilierte AS-i Zweidrahtleitung (AS-i Flachkabel) erfasst und über den AS-i Controller (zentrale Steuerungseinheit mit 1 o. 2 AS-i Mastern) weiterverarbeitet. Die Master im AS-i Controller sorgen für die Kommunikation Bild 2: Fiberoptikverstärker angeschlossen der Steuerung mit den AS-i Slaves (E/A- an AS-i Eingangsmodule (4DI) Modulen u. AS-i Systemlösungen), welche in der gesamten Anlage verteilt installiert sind. Die Spannungsversorgung von Sensoren und Aktuatoren wird über AS- Interface ebenfalls gewährleistet. Entweder erfolgt die Versorgung und Überwachung/Steuerung über die AS-i E/A-Module oder über in den Systemlösungen (z.B. AS-i AirBoxen, AS-i Ventilinseln, AS-i Näherungsschalter uvm.) integrierten AS-i Slaves. Die profilierte AS-i Zweidrahtleitung sorgt für eine schnelle und verpolungssichere Verdrahtung des Systems und kann somit in erheblichem Maße zur Kosten- Bild 3:Abfrage von pneum. Zylindern reduzierung bei der Anlagenerstellung über magnetische Zylinderschalter beitragen. © ifm electronic gmbh Automatisierung Umwelttechnik u. Gebäudeautomation KIE - me Stand: 16/01/2006 Seite 2 Überwachung des Füllmaterials Zur Überwachung der Kapselfüllungen wurden kapazitive Näherungsschalter vom ifm-Typ KG5002 mit einer metallischen Stabsonde ausgestattet und installiert. Die metallische Stabsonde ist als Antenne anzusehen, die das Vorhandensein des Mediums an den Sensor weiterleitet. Dieses Verfahren kam zum Einsatz da der vorhandene Raum in den Kapseln nicht ausreicht, um den Sensor über die installierte Mechanik hineinfahren zu lassen. Bild 4: kapazitive Näherungsschalter m. Stabsonde Laufüberwachung Um die Drehbewegung der Bandnachführung über- wachen zu können, sind induktive Näherungsschalter vom ifm-Typ IE5099 an den Nockenrädern der Mechanik installiert worden. Diese geben Ihre Im- pulse über AS-i Module an die Steuerung, die diese über die Impuls- folge dann als Dreh- bewegung auswertet. Somit kann auch die Geschwindigkeit der Bewegung über das Programm des AS-i Controllers gemessen Bild 5: Induktive Näherungsschalter zur Laufüberwachung werden. Abfrage von Pneumatikzylindern Durch einfach zu montierende magnetische Zylinderschalter des ifm- Typs MK5019 werden die Stellungs- rückmeldungen der pneum. Zylinder über AS-i E/A-Module zur Signal- verarbeitung an die Steuerung (den AS-i Controller) weitergeleitet. Bild 6: Abfrage von pneum. Zylindern über magnetische Zylinderschalter © ifm electronic gmbh Automatisierung Umwelttechnik u. Gebäudeautomation KIE - me Stand: 16/01/2006 Seite 3 Schaltschrankaufbau mit PT100-Modul Wie in Bild 7 zu sehen, hat sich der Aufbau des Schaltschrankes auf ein Minimum reduziert. Lediglich 5 AS-i Schaltschrankmodule (4DI/4DO, auf unterster Hutschiene) für binäre Signale und ein PT100-Eingangsmodul (4 Eingänge, neben dem 24VDC-Netzteil) zur Aufnahme von Temperaturmessungen sind neben dem Controller (ifm-Typ AC1024, m. 2 RS232C-Schnittstellen) und den Netzteilen im Schaltschrank zu finden. Alle weiteren Ein- u. Ausgänge werden über AS-i E/A- Module und AS-i Systemlösungen im Feld Bild 7: Schaltschrank mit AS-i Controller, aufgenommen. Netzteilen, E/A-Modulen und PT100-Modul Display zur Bedienung der Anlage Um die Anlage auf einfachste Art und Weise bedienen zu können, wurde ein Bediendisplay der Fa. EXOR, Wuppertal eingesetzt. Anlagenfunktionen sind per Menüführung über dieses mehrzeilige Display steuerbar. Funktionen, Variablen und Konstanten können manuell bedient, verändert und angezeigt werden. Fehlermeldungen werden als Volltext in frei wählbarer Form angezeigt. Die Bediendisplays der Fa. EXOR können über den Vertriebsweg der ifm electronic gmbh bezogen werden. Bild 8: Bediendisplay der Firma EXOR, Wuppertal Fazit Durch den Einsatz des intelligenten Verdrahtungs- systems (Feldbussystems) AS-Interface (AS-i) konnte in dieser Anlage der Verdrahtungsaufwand um ca. 40 % reduziert werden. Die einfache Handhabungs- und auch Diagnosetechnik hat die Inbetriebnahmezeit wesentlich verkürzt. Modularer Aufbau und profiliertes AS-i Flachkabel ermöglicht es, jederzeit die Anlage schnell und einfach zu erweitern, ohne am Schaltschrank Veränderungen vornehmen zu müssen. --> Einfach AS-i ! Bild 8: Das Endprodukt: die gefüllten Kapseln © ifm electronic gmbh Automatisierung Umwelttechnik u. Gebäudeautomation KIE - me Stand: 16/01/2006 Seite 4 Beteiligte Firmen: Planung und Bau: Friedrich Sanner GmbH & Co. KG Spritzgußwerk Schillerstrasse 76 64625 Bensheim AP: Herr Christ Tel.: 0 62 51 / 9 38 -0 eMail: sanner@t-online.de Wir bedanken uns bei der Firma Sanner und Herrn Christ für die gute Zusammenarbeit. Das Projekt wurde bei der ifm betreut, durch: Niederlassung süd west Tel.: 0 62 52 / 79 05-0 ifm electronic gmbh vertrieb süd west Rhönstraße 1 64646 Heppenheim Haben Sie Fragen zu diesem Projektbericht oder sind Sie auch an anderen Berichten interessiert, so wenden Sie sich bitte an: ifm electronic gmbh Weltweiter Branchenvertrieb Automatisierung Umwelttechnik und Gebäudeautomation Teichstraße 4, 45127 Essen, Deutschland Tel.: +49 201/ 24 22 –186 o. –468 Fax: +49 201/ 24 22 – 654 e-mail: ProjektService@ifm-electronic.com www.ifm-electronic.com © ifm electronic gmbh Automatisierung Umwelttechnik u. Gebäudeautomation KIE - me Stand: 16/01/2006 Seite 5 Projektschema Kapsel-Füllmaschine mit Rundläufer AC1102, Bediendisplay Textfeld Textfeld > < E > > Zentralschaltschrank: Doppelcontroller AC1024 T AS-i Dualnetzteil AC1212 T 24VDC-Netzteil DN2013 Fertigungsablauf 4xPT100-Eingang AC2606 T Drehtisch 4E/4A-Module AC2209 POWER SUPPLY Vorratsbehälter Rohprodukt 24V DC AS-i Strang 2 AS-i Strang 1 Dies ist nur eine schematische Darstellung.