Referenzprojekte

Zentrales Leitsystem zur Überwachung und Steuerung:

• der gesamten Heizungs- und Lüftungsanlage
• der Beleuchtung und der Dachklappen
• der Raumtemperaturen mit Überwachung und Aufzeichnung
• des Energieverbrauchs an ca. 100 Messstellen (Werkzeugmaschinen, Roboterzellen, Beleuchtung) mit Messung, Anzeige und Auswertung
• Archivierung der aktuellen Werte in einer SQL-Datenbank
• Berichte als PDF und XLSX zu Maschinenauslastung, Stromverbrauch, Gasverbrauch …
• detaillierte Alarmierung aller wichtigen Systemkomponenten

Den Kern des Leitsystems bilden 9 Siemens-S7-1500-Steuerungen mit dezentraler Peripherie Siemens ET 200SP sowie ein SCADA-System auf Basis von WinCC Unified (TIA Portal V18).

Das Projekt läuft weiter: Seit der Inbetriebnahme erweitern wir das System laufend um neue Funktionen.

Das Projekt erweitert die Basissoftware einer Maschine, die Ziernähte per CNC auf Lederzuschnitte näht.

Mithilfe von Kameras werden für jedes Teil einzeln die Korrekturfaktoren des CNC-Programms gegenüber einem Referenzprogramm ermittelt: Nullpunktverschiebung in X und Y, Drehwinkel sowie Skalierung in X und Y.

Die PC-Anwendung kommuniziert mit der Steuerung über eine eigens entwickelte USB-Schnittstelle, die wichtige Prozesssignale erfasst und Befehle an die Basisanwendung weitergibt.

Seit der Entwicklung und Erprobung im Jahr 2016 haben wir die Software auf 10 Maschinen installiert.

Die Öfen werden paarweise eingesetzt. Der erste dient zum schrittweisen Aufheizen und anschließenden Halten einer vorgegebenen Temperatur (Heizkurve). Nach dem Erwärmen werden die Körbe mit den Werkstücken für eine festgelegte Zeit in ein Kühlmedium getaucht (Abschrecken).

Der zweite Ofen dient der Warmauslagerung: Die Werkstücke werden auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt, die im gesamten Ofenvolumen (ca. 5 m³) innerhalb von 3 °C gehalten werden muss. Eine besondere Herausforderung war die Regelung über 6 Zonen in einer Kammer – jede Zone hat eigene Heizelemente und einen eigenen Fühler, wobei die Heizelemente einer Zone auch die Temperatur der übrigen Zonen beeinflussen.

Die Prozessdaten werden über einen Datenlogger auf einem lokalen Server gespeichert.

Das zentrale Leitsystem dient der Überwachung und Steuerung der gesamten Heizungs- und Kühlanlage von Büro- und Produktionsflächen mit mehr als 20.000 m². Es ermöglicht die Überwachung von Raumtemperatur und -feuchte, Wochenprogramme für Solltemperaturen, automatische Abschalttemperaturen, Frostschutz sowie eine detaillierte Alarmierung aller wichtigen Systemkomponenten.

Der Hauptschaltschrank befindet sich im Heizraum und kommuniziert mit 6 Unterverteilungen in den einzelnen Produktionsbereichen. Der Heizraum kann zusätzlich über das Bediengerät am Hauptschaltschrank bedient werden.

Auf den Maschinen werden Teile für Lederwaren gestanzt, indem auf das Leder gelegte Stanzmesser mit einer Walze überrollt werden. Ziel war es, den verschlissenen elektrischen und pneumatischen Teil vollständig zu erneuern, da sich die Maschinenkonstruktion noch in sehr gutem Zustand befand und über die Jahre gut gewartet und weiterentwickelt worden war.

Wir haben sämtliche Kabel und Leitungen ersetzt, die gesamte Pneumatik erneuert, einzeln angesteuerte Ventile durch Ventilinseln mit Profinet ersetzt, die energieintensive Vakuumpumpe durch deutlich sparsamere Vakuumejektoren ersetzt und die Schützsteuerung der polumschaltbaren Fahrantriebsmotoren durch Frequenzumrichter abgelöst.

Die Steuerung dient der präzisen Regelung von fünf mit elektrischen Heizbändern beheizten Zonen und einer luftgekühlten Zone an einer Düse zur Dosierung von flüssigem Magnesium. Die Prozessdaten werden lokal auf einem USB-Stick gespeichert.

Klärschlamm aus Kläranlagen wird in einem genau festgelegten Verhältnis mit Asche gemischt (Stabilisierung von Schwermetallen). Das Endprodukt kann in der Umwelt abgelagert werden (wasserdichte Abdeckungen von Deponien, Kerne von Hochwasserschutzdämmen …).

Auf den Pressen werden Teile für Ledersitzbezüge gestanzt, indem auf das Leder gelegte Stanzmesser von einer hydraulisch angetriebenen Brücke niedergedrückt werden. Besonderes Augenmerk lag auf der Sicherheit des Bedieners – die Presse arbeitet mit einer Kraft von 2 MN (200 Tonnen) – und auf der Regelung der Hubhöhe der Brücke.

Die Maschine dient zum Heißprägen von Schriftzügen in Leder (z. B. AIR BAG, Herstellerlogo …). Die Steuerung regelt die Temperatur der Auflageplatte (unten) und des Prägekopfs (oben) entsprechend dem eingegebenen Arbeitsauftrag (Eingabe per QR-Code-Scanner). Die Daten werden an eine Datenbank auf einem lokalen Server übertragen.

Wickeln von Schweißdraht mit 0,54–1,6 mm Durchmesser mit genau festgelegter Anzahl von Lagen und Windungen pro Lage, ohne Überlappung der Windungen. Der Draht wird von einer Spule mit ca. 60 cm Durchmesser mit ca. 5 m/s auf Spulen mit ca. 10 cm Durchmesser umgespult.

Wickeln spiralförmiger Eisförderer aus 8-mm-Edelstahlstäben (unterschiedliche Längen und Windungszahlen).

Eine lineare Servoachse folgt dem Drehwinkel der Antriebsspindel auf Basis numerischer Daten aus 3D-Zeichnungen, die durch Polynomfunktionen approximiert werden.

Gaszählergehäuse werden durch Eintauchen in Wasser und eine Druckprüfung getestet. Das Gehäuse wird in einen speziell geformten Spannkopf eingesetzt, der einen Anschluss mit einem Pneumatikzylinder abdichtet und dem anderen Druckluft zuführt. Das Gehäuse wird automatisch bis zum voreingestellten Druck befüllt, danach öffnet sich eine Klappe und ein transparenter, mit Wasser gefüllter Behälter fährt hoch, sodass der Gaszähler eintaucht. Undichtigkeiten werden visuell (Luftblasen) und mit einem Druckmessgerät geprüft.