Hochgenau Dosieren und Abfüllen

Anbieter zum Thema

halstrup-walcher GmbH

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG

Automatisierungspaket für neue und bestehende Abfüllmaschinen

Mit der sogenannten „Filling and Dosing Solution“ offeriert Endress + Hauser ein vorkonfektioniertes Automatisierungspaket für neue und bestehende Abfüllanlagen.

Durch das modulare Konzept ist es gelungen, Abfüllmaschinen mit Kolbenfüllertechnik durchgängig auf durchflussbasierte Messtechnik umzurüsten. Maschinenbauer und Betreiber profitieren beide gleichermaßen von der hohen Intelligenz, welche die Abfülleinheit gepaart mit der Mess- und Ventiltechnik zur Verfügung stellt.

So ist es mitunter gängige Praxis, sich über eine Fernzugriffsverbindung auf die SPS oder die Prozessvisualisierung zu schalten. Damit kann der Maschinenführer aktiv aus der Ferne von einem Spezialisten unterstützt werden, falls es zu erweiterten Supportanforderungen kommt. Ein sogenanntes „Remote Access Bundle“ wird in Kombination mit dem Automatisierungspaket ebenfalls angeboten. Zentrale Komponente bildet hier ein Remote Access Gateway, welches maschinennah installiert ist. So kann losgelöst von der IT-Infrastruktur des Kunden, über einen separaten VPN Tunnel via Ethernet oder via UMTS/GPRS über gängige Mobilfunkanbieter, eine Direktverbindung auf die Abfüllsteuerung hergestellt werden. Sind beispielsweise noch zusätzlich HART oder Profibus basierte Feldgeräte im Drucküberwachungskreis oder im Vorlagebehälter installiert, ist selbst ein Dritter von außen aus der Ferne in der Lage bei diesen „intelligenten Assets“, eine Diagnose oder Parametrierung vorzunehmen.

Integration des Gesamtsystems in die SPS

Das korrekte Zusammenspiel zwischen Sensorik und Aktorik in diesem System ist von essentieller Bedeutung. Erst aber durch die vollumfängliche Integration dieser Assets (hier: Messgeräte, Ventile) in eine leistungsfähige Steuerung, kann das gesamte Potential der Abfüll/Dosiereinheit in der Maschine, voll ausgeschöpft werden.

Eine Rockwell Automation Steuerung aus der Compact Logix Familie zeichnet sich verantwortlich für die Erfassung der schnellen Eingangsimpulse, kommend von den Messgeräten, und steuert über entsprechende Algorithmen die komplette Steuerung und Regelung der Ventile in jeder einzelnen Fülllinie. So ist beispielsweise ein sich selbst optimierender Regelalgorithmus in der SPS während des Dosiervorgangs in der Lage, kleinste Abweichungen des Ist-Abfüllwertes vom Sollabfüllwert, automatisch auf ein Minimum zu reduzieren. Zusätzlich patentierte Funktionen in der Steuerung wie die Nachlaufmengenkorrektur und auch die kontinuierliche Überwachung der Ventile und Durchflussgeräte sorgen für ein Höchstmaß an Reproduzierbarkeit.

Die Reproduzierbarkeit ist ein entscheidender Performanceindikator, der für Endanwender von höchster Priorität ist. Mit der Beeinflussung eines der wichtigsten Parameter aus dem Applikationsumfeld während der Abfüllung, nämlich dem Druck, kann ein Optimum an Wiederholbarkeit erreicht werden. Konstanter Druck bedeutet konstante lineare Verhältnisse in der Abfüll-Linie, so zumindest die Theorie. Dies wirkt sich natürlich positiv auf den gesamten Regelkreis aus. Deswegen sollte der Druck in der Praxis nicht mehr als fünf Prozent vom Sollwert abweichen. Um genau diese konstanten Druckverhältnisse sicherzustellen, wird im vorgelagerten Versorgungskreis über den die Abfüll-Linien mit Medium beaufschlagt werden, intelligente Sensorik und Aktorik verbaut. Die Berücksichtigung dieser Eingangs und Ausgangsgrößen in beispielsweise einem Vorlagebehälter ist ebenso Bestandteil des Automatisierungspaketes von Endress + Hauser.

Für viele Maschinenbauer ist die einfache Integration einer unterlagerten paketierten Automatisierungslösung (was die Filling and Dosing Solution von Endress+Hauser darstellt), in ihre übergeordnete Maschinensteuerung, von höchster Priorität. So kann von der Kommunikationsseite die Abfülleinheit über standardisierte digitale Schnittstellen in die bereits bestehende Maschine integriert werden. Alle gängigen Protokolle im Automatisierungsumfeld wie EtherNet/IP, Profibus DP/PA, Modbus TCP, HART, WirelessHART und Binärsignale, werden hier unterstützt. Eine Investition in das vorgestellte Lösungspaket macht sich auf der Grundlage einer Optimierung von älteren Abfüllmaschinen teilweise schon nach wenigen Monaten bezahlt. Viele Maschinenbauer und Endkunden haben durch eine Migration von Kolbenfüller auf durchflussbasierte Messtechnik stark profitiert. (qui)

* *Stefan Gampp, Marketingmanager Automatisierung, Endress+Hauser Weil am Rhein

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