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Wägen und Dosieren
Rückverfolgbarkeit von Prozessdaten
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Über 30 Jahre Erfahrung im Bereich der Automatisierung von Wäge-, Misch- und Dosierprozessen
Mit mehr als 30 Jahren Erfahrung im Bereich der Automatisierung von Wäge-, Misch- und Dosierprozessen erstellt die Firma KELLER HCW GmbH schlüsselfertige Komplettanlagen von den mechanischen Komponenten, dem Schaltschrankbau bis hin zur Installation und Inbetriebnahme. Die Automatisierung inklusive der Wäge- und Dosiermodule für Flüssigkeiten und Feststoffe wird auf Softwarebasis und einer Standard-Siemens-SPS realisiert.
• Konzeptlösungen in Anlehnung an den Siemens Standard T.I.A.
• Gesamtkonzept auf Basis moderner Steuereinheiten
• Keine Schnittstellenprobleme
• Kein komplizierter Datenaustausch
• Investitionsschutz durch Einsatz von Standardkomponenten
• Dynamischer Datei- und Programmaufbau
• Unternehmensweiter Zugriff auf die Daten durch Client/Server-Struktur
Abgerundet wird das Automatisierungssystem durch eine Rezeptverwaltung und Chargenprotokollierung.
• Rezeptgemäßer Ablauf der Dosierung
• Intuitive Benutzeroberfläche
• Anwenderfreundliche Rezepterstellung und Chargenprotokolle
• Objektorientierte Module
 Ihr Ansprechpartner:
Uwe Hartmann
Bereichsleiter MSR
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Telefon: +49 (0) 5451 85-485
e-Mail: uwe.hartmann (at) keller-hcw.de
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Softwaremodule
Immer häufiger werden in der Automatisierungssparte Wägen und Dosieren komplette Systemlösungen verlangt. Einzelne Wägeindikatoren und Dosiereinheiten können diesen teilweise komplexen Anforderungen nicht genügen. Denn was ist zum Beispiel mit der Materialzuführung und dem Abtransport? Eine innovative Systemlösung bietet da KELLER HCW. Die komplette Automatisierung, inklusive Wäge und Dosiermodulen auf Softwarebasis für Flüssigkeiten und Feststoffe, wird durch eine Standard-Siemens-SPS realisiert.
Merkmale:
• Gesamtkonzept auf Basis moderner Steuereinheiten
• Keine Schnittstellenprobleme
• Kein komplizierter Datenaustausch
• Investitionsschutz durch Einsatz von Standardkomponenten
• Dynamischer Datei- und Programmaufbau
• Unternehmensweiter Zugriff auf Daten durch Client/Server-Struktur
Abhängig von dem Umfang der Anlage wird das gesamte System wahlweise von einem textorientierten Bedien- und Beobachtegerät und/oder einer Visualisierung bedient. Optional kann das ganze Automatisierungssystem mit einer Rezeptverwaltung und Chargenprotokollierung abgerundet werden.
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Rezeptverwaltung und Chargenprotokollierung
Merkmale:
• Rezeptgemäßer Ablauf der Dosierung
• Intuitive Benutzeroberfläche
• Anwenderfreundliche Rezepterstellung und Chargenprotokolle
• Objektorientierte Module
Einsetzbar ist diese Lösung in allen Bereichen der Industrie, auch im Ex-Bereich.
Realisiert wurde sie schon in der Lebensmittelindustrie, in Asphalt- und Farbmischwerken etc.
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Komplettlösungen aus einer Hand
Jahrelange Erfahrungen im Bereich Automatisierung von Wäge- und Dosieraufgaben ermöglichen es der KELLER HCW, eine komplette Systemlösung inklusive der Steuerungshardware, Visualisierung, Rezeptverwaltung und Installation zu liefern. Auf Wunsch wird aber auch eine Turn-Key-Lösung angeboten, die auch die kompletten mechanischen Komponenten enthält.
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Teleservice
Der weltweite Teleservice gehört zu den Standardkomponenten der KELLER HCW Anlagen.
KELLER HCW projektiert modulare und individuell auf jede Kundenanlage optimal zugeschnittene Teleservicelösungen.
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Mischanlagen
Mischanlage mit Simatic S7, WinCC und Rezeptprogramm
Aufgabe:
Für die Stärke verarbeitende Firma Loryma im hessischen Zwingenberg sollte eine neue Mischanlage automatisiert werden. Die Anlage besteht aus zwei Mischerlinien, die gemeinsam aus Außensilos (Großkomponenten), Big-Bag-Stationen (Mittelkomponenten) und Kleinkomponentenbehältern versorgt werden. Je Mischer ist eine 1200-kg-Waage als Vorbehälter vorhanden. Die Kleinkomponenten werden über eine 25-kg-Waage mit Sendegefäß vordosiert und an die 1200-kg-Waage übergeben. Der Transport der Materialien erfolgt mittels Saugpneumatik. Außerdem können Groß- und Mittelkomponenten optional über eine Sieblinie gefahren werden. Die Dosierung sollte rezeptgemäß erfolgen und über eine Visualisierung beobachtet und bedient werden. Beide Mischerlinien sollten parallel arbeiten und verschiedene Rezepte fahren können. Abgefördert wird das Material zur Verpackung über eine sogenannte Pfropfenförderung, um eine Entmischung zu verhindern.
Lösung:
Die Firma KELLER HCW wählte als neues Steuerungskonzept eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) der Simatic S7-Reihe von Siemens. Eine CPU der S7-400-Familie und das Visualisierungssystem WinCC von Siemens bilden das moderne Herzstück der neuen Steuerung. Ergänzt wird das System durch einen PC mit Rezeptprogramm der Firma KELLER HCW, das neben der üblichen Rezepterstellung und Rezeptverwaltung auch die Auftragsverwaltung, die Chargenprotokollierung und die Verbrauchsanalyse übernimmt. Bedient wird die Anlage wahlweise über die Visualisierung oder über je eine Bedienstation OP17 an den Mischern. Außerdem ist für die Befüllung der Außensilos und zur Bedienung der Mittel- und Kleinkomponenten je ein Operator Panel OP07 vorhanden. Die Kommunikation zur Visualisierung und zum Rezeptrechner erfolgt über einen Ethernetprozessor mit TCP/IP Protokoll. Die Bedienstationen sind über Profibus DP mit der Zentralsteuerung verbunden. Die Anbindung der dezentralen Ein- und Ausgänge an der Tankwagenannahme wurde mit ET200S-Modulen realisiert.
Die Gewichtserfassung der Waagen erfolgt über einen DMS-Wägeverstärker IM62 AF1 der Firma KELLER HCW. Der IM62 AF1 verfügt über einen normierten, linearen Analogausgang, der direkt mit der SPS verbunden wird. Die typischen Waagenfunktionen wie Dosieren, Tarieren, automatische Nullpunktnachführung, Stillstandsüberwachung und Nachlaufkorrektur erfolgen durch Softwaremodule in der SPS. Diese Module übernehmen die Aufgaben von externen Wägeindikatoren. Dadurch entfallen die üblichen Schnittstellenprobleme. Eine weitere Besonderheit stellt das Zusammenspiel der einzelnen Steuerungskomponenten dar. So werden z.B. die in der Behälterdefinition des Rezeptprogramms eingegebenen Artikelnummern und Artikelbezeichnungen automatisch an die Visualisierung und die Bedienstationen übergeben.
Bei der Einführung neuer Artikel oder bei Änderung des Lagerbehälters bedarf es somit keiner Änderung des SPS-Programms oder der Visualisierung. Die einmalige Eingabe in die Behältertabelle des Rezeptprogramms genügt.
Bemerkenswert ist auch die nur anderthalb Wochen dauernde Inbetriebnahme. Realisiert werden konnte dieses durch die von der Firma KELLER HCW entwickelte modulare Softwareprogrammierung. So besitzen die SPS-Funktionsmodule standardmäßig unter anderem eine implementierte Simulation, die es ermöglicht, das Steuerungsprogramm in Verbindung mit der Visualisierung und dem Rezeptprogramm ausgiebig zu testen. Außerdem konnte man dem Betreiber vor der eigentlichen Inbetriebnahme die volle Funktionalität der Anlage vorführen. Etwaige Fehler oder Änderungswünsche wurden so im Vorfeld erkannt und behoben.
Die Anlage ist mit einem Teleservicesystem ausgerüstet. Sollten einmal Störungen oder Probleme auftauchen, so kann das KELLER HCW-Personal dem Betreiber per Fernwartung bei der Fehleranalyse behilflich sein.
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Eichpflichtige Verladungen
Aufgabe:
Für eine Großmühle sollten insgesamt fünf Verladestraßen mit Fahrzeugwaagen und zwei Ein-/Ausgangswaagen steuerungstechnisch verändert werden.
Die Steuerung der Verladungen sowie der zufördernden Wege erfolgte über eine SPS-Steuerung (S5) der Firma Siemens. Als Waage diente ein eigenständiges Waagenterminal, welches über eine serielle Verbindung mit einem Waagen-PC und der SPS verbunden war.
Grund für die Notwendigkeit eines Umbaus waren Störungen der Hardware wie z. B. beschädigte Kabel zwischen Waage und Waagen-PC, Schnittstellenprobleme, Rationalisierungsbedarf und Störungen am Waagen-PC. Außerdem sollte eine Kopplung des Verladesystems mit einer kaufmännischen Verwaltungsoftware realisiert werden.
Lösung:
Da die S5-Steuerungen neben der Verladung noch weitere anlagentechnische Aufgaben erfüllten, kam ein Austausch dieser Komponenten aus Kostengründen nicht in Betracht. Dies war jedoch auch nicht notwendig. Die problembehafteten Waagen wurde durch vier Simatic S7-Steuerungen mit Siwarex M und einem Datenspeicher OMNI-Scale (Alibidrucker) ersetzt, wobei bei drei Anwendungen je zwei Waagen gesteuert werden. Dieser Aufbau dient als eichfähige Anwendung. Die SPS-Steuerungen (S7) steuern die Verladevorgänge. Von ihnen werden die Siwarex und die vorhandenen S5-Steuerungen koordiniert. Eine neue Waagensoftware dient zur Anzeige bzw. Eingabe von Verladeaufträgen, zeigt die aktuellen Waagenwerte an und erstellt auf Wunsch die Papiere und Lieferscheine für den Kunden. Diese Software ist auf einem PC im Expeditionsgebäude installiert und über LWL, welche einen mechanischen und nagetiersicheren Schutz aufweisen, mit den S7-Steuerungen der Ladestraßen verbunden.
Obwohl über das neue System eine autarke Verladeverwaltung möglich ist, ist die Waagensoftware ebenfalls mit der kaufmännischen Verwaltungssoftware gekoppelt. Dadurch ist es möglich, Aufträge für die Verladung zu übernehmen, die in der Verwaltungssoftware erstellt werden. Hiermit wird eine doppelte Eingabe von Aufträgen in die Verwaltungssoftware und den Verlade-PC überflüssig. Somit wurde eine Kostenreduktion von 50 Prozent erreicht, zudem werden Fehler durch doppelte Eingabe verhindert. Die vom Expedienten in der Verwaltungssoftware erstellten Verladeaufträge werden über Kartenleser in den Verladestraßen, die ebenfalls an die S7-SPS gekoppelt sind, durch den LKW-Fahrer angefordert.
Nach erfolgter Verladung meldet das System die Auftragsdaten der kaufmännischen Verwaltung zurück. Diese kann dann automatisch Lieferschein und Rechnung erstellen, was eine weitere Rationalisierungsmaßnahme darstellt, da die Waagenwerte nicht von Hand eingegeben werden müssen. An den beiden Ein- und Ausgangswaagen, über welche die Getreideannahme und der gesamte übrige Warenverkehr abgewickelt wird, ist ein zweiter PC mit einer Waagensoftware angebunden. Dieser PC dient der Bedienung der Waagen und der Verwaltung des ein- und ausgehenden Warenverkehrs inklusive einer „Hofliste’’, also der in Bearbeitung befindlichen Aufträge. In diesem PC ist ebenfalls eine Kunden- und Artikeldatenbank hinterlegt, sodass hier auch Wiegekarten erstellt und gedruckt werden.
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