Referenz einer Retrofit‐Umsetzung an einer Umformanlage

 

Beispiel eines Retrofit-Projekts 2016:


Aufgrund der Nachrüstung von 3 verketteten Maschinen mit einem neuen Transfer-System sollte ein Steuerungsumbau der alten Anlagensteuerung realisiert werden. Ziel war die gesamte Produktionsanlage wieder auf den neuesten Stand der Technik zu bringen und damit zusammenhängende Probleme mit der Ersatzteilbeschaffung zu beheben. Die Anlage besteht aus 3 verketteten Einzelmaschinen, einem Transfersystem zwischen den Maschinen und einer Anlage zur automatischen Bandzuführung.


Lösungsansatz:

  • Die Funktionssteuerung der Einzelpressen wurde von jeweils einer Siemens SIMATIC S7-1500-F® Steuerung übernommen. Die Steuerungen wurden untereinander per ProfiNet Safety® Netzwerk verbunden, so dass nahezu keine herkömmliche Schnittstellen-Verkabelung unter den einzelnen Steuerungen mehr stattfand. Standard- und F-Signale der Steuerungen werden über das Bussystem untereinander ausgetauscht. Die jeweilige Feldsensorik-/Aktorik der Pressen und die Verkopplung der Automationen wurde ebenfalls mittels dem ProfiNet® Feldbussystem realisiert.
  • Die Sicherheitssteuerung wurde in den einzelnen Siemens SIMATIC S7-1500-F® Steuerungen integriert. Dezentral wurden die sicheren Signale mittels dem Siemens SIMATIC ET200SP System® "eingesammelt".
  • Alle bestehenden 3 Einzelmaschinen wurden mit modernen Messsystemen mit ProfiNet® Feldbus-Anschluss nachgerüstet.
  • Als Visualisierung kam ein Siemens SIMATIC 19" Comfort Panel® in einem neuen Bedientableau zum Einsatz.
  • Die Visualisierung der Gesamtanlage wurde zur Automation zusätzlich gekoppelt. Alle Pressen und die Automation werden nun in ein und demselben Gerät mit eigenständigen Visualisierungen  bedient. Dies bietet den Vorteil, dass jeder Hersteller einer Teilanlage der Gesamtanlage "Herr" seiner eigenen Software  und Projektierung bleibt.....
  • Die Gesamtanlage wurde mit einem internetbasierenden Ferwartungszugang ausgestattet, dass einen Service im Störungsfall jederzeit ermöglicht.
  • Die Gesamtanlage ist im Zugangsbereich des Bedienpersonals, wo keine mechanische Absicherung durch einen Schutzzaun möglich ist, mit mehreren modernen Lichtvorhängen abgesichert.
  • alle verbauten und neuen Not-Halt und Schutztürüberwachungen wurden neu 2-kanalig ausgeführt und separiert, um den neuesten Vorschriften der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG besser Rechnung tragen  zu können.
  • Die Steuerungskomponenten wurden in diesem speziellen Fall auf neue "Steuer-Montageplatten" aufgebaut, vorab einzeln und im Verbund in Betrieb genommen und vor Ort in den bestehenden Schaltschränken eingebaut. Der bestehende Leistungsteil wurde in diesem Fall beibehalten, aber auch ein Neubau der gesamten Steuerung incl. modernem Leistungsteil mit einem neuen Schaltschrank wurde bereits bei anderen Projekten realisiert.
  • Die ausgebaute Hardware aus den Altsteuerungen konnte als Ersatzteil-Vorrat für die weiteren vorhandenen Anlagen teilweise vom Endkunden wiederverwendet werden.


Planungsphase:
Die Elektroplanung und Softwarevorbereitung des Umbaus erfolgte im Vorfeld und beeinträchtigte somit die Produktion des Kunden nicht. Dadurch konnten die sonst auftretenden Stillstands- und Produktionsausfallkosten äußerst gering gehalten werden.


Durch die Vorbereitung der Hard- und Software, die Vormontage der Komponenten und die Vor-Inbetriebnahme des Systems verging zwischen dem Abschalten der alten Anlagensteuerung, dem elektrischen und mechanischen Umbau durch PressNet und den weiteren beteiligten Herstellern der Automationen, der Einzel- und Gesamtinbetriebnahme sowie der Einweisung des Bedienpersonals in die neue Anlagensteuerung ein Zeitraum von gerade einmal 3 Wochen. Der Endkunde konnte durch entsprechende Vorproduktion seine vertraglich geregelten Lieferzusagen einhalten und die Produktion ging nach dem Umbau nahtlos weiter.


Bei diesem Projekt wurde von uns die komplette Elektrokonstruktion der Anlagensteuerung der Pressen, sowie die Leitung der Elektromontage vor Ort – beim Endunden – für die Pressensteuerungen durchgeführt.


Zusammenfassung – Eckdaten der neuen Pressensteuerung:

  • Hardwarekonstruktion mit EPLAN electricP8®
  • Softwarekonstruktion der Steuerungssoftware und HMI Visualisierung mit Siemens TIA Portal®
  • Funktions- und Sicherheitssteuerung: Siemens SIMATIC S7-1500-F®
  • Visualisierung: Siemens SIMATIC 19" Comfort® Panel
  • Feldbussystem: ProfiNet Safety® Netzwerk mit Siemens SIMATIC ET200SP® Baugruppen
  • Umbauzeitraum vor Ort inklusive Gesamt-Inbetriebnahme: ca. 3 Wochen

Eine Prüfung der hydraulischen Ausführung der Maschinen ergab, dass ein Umbau des Hydrauliksystems auf die aktuell gültigen Sicherheitsvorschriften hier nicht nötig war, ein Umbau bzw. Überarbeitung des Hydrauliksystems wurde aber bei anderen Projekten bereits mehrfach zusätzlich durchgeführt.

Die Gesamtanlage wurde bei diesem Retrofit komplett neu verkabelt und beschriftet, da sich einige Positionen durch die dezentrale Installation und neue Kabelwege stark verändert haben.