Effizienter – sicherer – besser
BI▪NA▪TEC macht Querschneider leistungsfähiger und sicher
Ein in den USA gebauter Querschneider des Herstellers Jagenberg, Baujahr 1999, ausgerüstet mit Allen Bradley-Technologie, ist seit über 15 Jahren in Betrieb. Dafür diesen Querschneider jedoch keine Ersatzteile oder Terminals mehr lieferbar sind, ist ein zukunftssicherer Betrieb nicht mehr gewährleistet. Ebenfalls nicht mehr zu realisieren sind Software-Updates und eventuelle Erweiterungen, inklusive der BDE-Schnittstelle (Betriebs-Daten-Erfassung).
Die BI▪NA▪TEC Industrie-Systemtechnik GmbH erhielt den Auftrag zur Modernisierung und setzte diese in erster Linie mit Komponenten von Siemens um. Für die Steuerung und Antriebe wurden neue Schaltschränke geliefert. Für die Modernisierung wurden außerdem die Schaltpläne komplett neu in EPLAN Electric P8 gezeichnet, wodurch nun eine einheitliche und durchgängige Dokumentation in niederländischer und englischer Sprache vorliegt.
Verbesserung der Sicherheitsfeatures
Zahlreiche Maßnahmen dienten dazu, den Querschneider an die heutigen sicherheitstechnischen Anforderungen anzupassen, insbesondere dem Personenschutz Rechnung zu tragen. Zudem besaß das Instandhaltungspersonal keine ausreichenden Kenntnisse über die Allen Bradley-Steuerungen. Um den Betrieb und das Anpassen eines fehlersicheren Automatisierungssystems zu ermöglichen, wurden zunächst die beiden alten Steuerungen durch eine leistungsfähigere Steuerung SIMATIC S7-400 von Siemens ersetzt. Dabei kam eine „F-CPU“ zum Einsatz, über welche die dezentrale Peripherie (ET200S) fehlerfrei angesteuert werden kann.
WestRock Consumer Paperboard EMEA B.V.
Die WestRock Consumer Paperboard EMEA B.V. in Venlo ist eine von drei niederländischen Standorten des weltweit agierenden US-amerikanischen Verpackungsherstellers WestRock. Das Unternehmen verfügt über rund 13 Mio. Tonnen Jahreskapazität an diversen Produktionsstätten. WestRock
beschäftigt darüberhinaus 36.000 Mitarbeiter in mehr als 30 Ländern weltweit.
Konstellation vor der Modernisierung
Konstellation nach der Modernisierung
Querschneider
Querschneider-Anlagen kommen da zum Einsatz, wo fertige Papier- oder Kartonrollen zu Bogen verarbeitet werden. Im Querschneider wird die Bogenlänge zugeschnitten. Die Querschneider schneiden nach dem Scherenprinzip mit Ober- und Untermesser und werden über elektronisch gesteuerte Elektromotoren angetrieben. Mit verschiedenen Querschneidertypen kann jede Art von Rollenmaterial wie Karton, Papier (auch gestrichene Sorten) etc. auf die unterschiedlichsten Bogenformate geschnitten werden.
Effizienzsteigerung
Das Hauptbedienpult wurde so versetzt, dass der Bediener jetzt die Maschine mit
Sicht auf den Querschneider bedienen kann. Die aufwendige Visualisierung wurde
mit zwei PCs mit jeweils einem Touch-Monitor realisiert. Zusätzlich wurden die
über Devicenet angekoppelten Allen Bradley-Terminals durch Profinetfähige Standard-Terminals von Siemens ersetzt. Für beide Maßnahmen erfolgte die Projektierung mit dem TIA-Portal (Totally Integrated Automation Portal).
Auf Kundenwunsch hat BI▪NA▪TEC neben den konventionellen Visualisierungsbildern weitere Bilder zur Status- und zur Fehleranzeige sowie zur Produktivitätssteigerung erzeugt. Die Abrollung (Torres Splicer) und der Querschneider werden schematisch dargestellt. Die wichtigen Sensoren und deren Betriebszustände werden zur schnelleren Übersicht farblich dargestellt.
Zusätzlich wurde das PIV-Getriebe der Überlappung durch einen Servomotor ersetzt. Der Kunde kann mit dieser neuen Technik jetzt auch nur exakt einen einzelnen Bogen ausschleusen. Zuvor musste er mindestens 5-6 Bögen ausschleusen.
Zum kundenseitigen BDE-System wurde eine TCP/IP-Schnittstelle eingerichtet. In den verschiedenen Telegrammen werden insgesamt ca. 500 Werte versendet. Die Auswertung der Daten dient zur Steigerung der Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit der Maschine. Auftragssollwerte werden jetzt automatisch vom BDE-System gesendet. Der Bediener muss diese nicht aufwendig per Hand eingeben.
Rundum leistungsfähiger
Dank der kompletten soft- und hardwareseitigen Umrüstung der Systemsteuerung
ist jetzt auch eine Fernwartung der Anlage möglich ebenso wie kundenseitige
Erweiterungen sowohl der Logik der Maschine als auch der Visualisierung der
Prozesse. Der Querschneider arbeitet jetzt effizienter und zuverlässiger als zuvor.
Durch die Auswertung der an das BDE-System gesendeten Daten konnte der Ausschuss weiter reduziert werden. Kurzum: Jetzt kann wieder das volle Potential der Maschine genutzt werden.
Auf einen Blick:
- Einsatz einer fehlersicheren S7-Steuerung inklusive der dezentralen Peripherie
- Aufwendige, kundenspezifische Visualisierung
- BDE-Schnittelle für das Datalogging (Industrie 4.0)
- Ausrüstung der Überlappung mit Servoantrieb inklusive Safety-Technologie
- Neue Sicherheitstechnik
Factory Acceptance Test (FAT)
Bestandteil jedes von BI▪NA▪TEC durchgeführten Retrofits ist ein Factory Acceptance Test (FAT). Er dient dazu, vor der Implementierung der neuen Komponenten im Betrieb sowohl ihr Funktionieren unter Beweis zu stellen als auch dem Auftraggeber die Möglichkeit zu geben, frühzeitig zu prüfen, ob die modernisierte Anlage alle gewünschten Funktionen und Anforderungen erfüllt. Last but not least wird damit die Stillstandszeit für den Umbau auf ein Minimum reduziert. Für einen FAT werden in der Werkstatt von BI▪NA▪TEC alle elektrotechnischen Komponenten wie Steuerungen, Terminals, Schalter, Motoren
mit Frequenzumrichtern etc. komplett aufgebaut, funktionsfähig gemacht
und von den Programmierern umfangreich getestet. Nach positivem Verlauf wird der Kunde zur Vorführung eingeladen und dabei werden alle wichtigen
Punkte, wie zum Beispiel die Visualisierung, erörtert. Mit den beim FAT gewonnenen Erkenntnissen wird daraufhin die Anlage optimiert, bevor sie beim Kunden eingebaut wird. Dadurch kennt der Kunde alle (neuen) Merkmale bereits vor dem Einbau sehr genau, nachträgliche Änderungswünsche werden vermieden.
