Produktivitätsverbesserungen in bestehenden Fertigungsanlagen

Filtrationstechnische Lösungen aus dem Maschinenbau für die mechanische Verfahrenstechnik für kontinuierliche Prozesse und die Chargenproduktion decken sehr große Anwendungsbereiche in der Chemie, Pharmazie, Lebensmittel- und Umwelttechnik ab. Die in diesen Bereichen eingesetzten Maschinen und Anlagen zeichnen sich durch hohe Leistungsfähigkeit und eine robuste Konstruktion aus. Durch die Umrüstung bestehender Schnittstellen auf zeitgemäße Visualisierungslösungen mit kurzen Reaktionszeiten werden diese komplexen Maschinen weiter optimiert und es wird eine Beschleunigung des Produktionsprozesses erreicht. 

Im vorliegenden Fall eines Chemieherstellers wurden die vorhandenen Steuerungseinheiten der betriebenen Zentrifuge dem Stand der Technik angepasst, um die Geschwindigkeit der Anlage zu erhöhen. Der Sicherheitstechnikspezialist BARTEC ersetzte das alte Panel vor Ort durch das moderne, für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen geeignete Bediener-Interface POLARIS mit Touchpanel. Eine Modernisierung der Zentrifugensteuerung war unbedingt erforderlich: In der chemischen Industrie eingesetzte Zentrifugen sind Bestandteil einer hochflexiblen Produktionssystematik und werden für die Zubereitung unterschiedlicher Rezepturen ständig neu konfiguriert. Doch viel zu hohe Reaktionszeiten bei der Eingabe neuer Befehle behinderten die Bedienpersonen bei ihrer Arbeit und verlangsamten die Produktion, denn das veraltete Eingabepanel verarbeitete Prozesse wie Datenabholung, Steuerung, Tastenverarbeitung und Bilddarstellung noch seriell.  

Ein komfortableres und schnelleres System für die Bedienung war notwendig, jedoch ohne die bestehende Anlage als Ganzes zu verändern, und zudem unter der Vorgabe, für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich geeignet zu sein, weil die in der Zentrifuge verarbeiteten Materialien Lösemittel enthalten. Der Kunde suchte aus diesem Grund nach einer Option für die Weiterentwicklung seiner bestehenden Anlagen ohne hohen Engineeringaufwand. Als Spezialist für industrielle Sicherheitstechnik für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen besaß BARTEC die passende Lösung und bot als zusätzlichen Vorteil eine sehr hohe Flexibilität: Die Panels für den Ex-Bereich konnten ohne hohen Änderungsaufwand in die bestehenden Anlagen integriert werden und ließen sich kundenspezifisch anpassen.

Hohe Produktivität unter Ex-Bedingungen

In dem verbauten 19,1-Zoll POLARIS Professional Panel PC mit Profibus-Schnittstelle arbeiten Kommunikation, Bilddarstellung und Tastenverarbeitung nach der Umrüstung nun parallel. Nach jedem neuen Protokollabruf ist der Stand sämtlicher Parameter aktuell. Die Kommunikationsprozesse laufen im Hintergrund ab, Neueingaben werden direkt aufgenommen und eingebunden. Wie die protokollierten Vergleiche mit der Altlösung zeigten, gehörten die vorherigen Reaktionszeiten von einer Sekunde nach der Umrüstung der Vergangenheit an und das Ziel einer nahezu Echtzeitbedienung unter Ex-Bedingungen rückte für das Unternehmen erstmals in greifbare Nähe. Eine bedeutende Produktivitätssteigerung, die anschaulich demonstriert, wie Unternehmen auch ohne gewaltige Eingriffe in ihre Anlagen von Innovationen profitieren können. 

Kleiner Eingriff mit großer Wirkung

Alle Panels der Serie POLARIS sind nach ATEX, IECEx, InMetro und Ghost R für den weltweiten Einsatz im Gas- und Staub-Ex-Bereich zertifiziert und werden als Standardvariante oder nach Kundenwunsch modifiziert geliefert. Ausgestattet mit einem Windows Betriebssystem, ist neben der Remote-Desktop-Verbindung via Ethernet auch die Nutzung der BARTEC-eigenen Visualisierungssoftware BMS Graf Pro 7 möglich. Bei der vorliegenden Applikation entschied sich der Kunde für die BARTEC-eigene Lösung, insbesondere, um bestehende Visualisierungsprojekte aus der Vergangenheit mit nur geringem Engineeringaufwand weiterhin nutzen zu können. Die Projektübertragung konnte nun sowohl mittels FTP-Protokoll über Ethernet als auch über den BARTEC-USB-Stick erfolgen. Die Softwarelösung BMS Graf Pro Runtime 7 bietet daneben viele weitere Vorteile, zum Beispiel die integrierte Benutzerverwaltung: Direkt am Touchpanel können mehrere Benutzerprofile mit den jeweiligen Zugriffs- und aufgabenbezogenen Rechten eingerichtet werden. Dazu gehören einzelne Masken ebenso wie ganze Prozessebenen oder Eingabefelder. Das beschleunigt die Zugriffe der einzelnen Bedienpersonen enorm und schließt Fehlbedienungen so gut wie aus, da jede Person nur auf ihre Bereiche zugreifen kann, in denen sie sich gut auskennt – das zeitraubende Klicken durch zahlreiche Ebenen entfällt. Neben der positiven Veränderung hin zu mehr Handhabungssicherheit verbesserte sich auch die Prozessdokumentation: Mit dem Betriebsmelderegister lieferte BMS Graf Pro Runtime 7 nun ein ereignisunabhängiges Protokoll aller Aktionen wie Befüllungen, Beginn und Abschluss einer Aktion und Eingaben der Bedienpersonen. 

Jederzeit alles im Blick

Die im vorliegenden Fall eingesetzten 19,1-Zoll-Displays waren – für den Kunden besonders wichtig – in der Lage, auch ältere Visualisierungsprojekte zu verarbeiten. Dazu erkennt das Display die Auflösung des Projekts und skaliert es automatisch auf die richtige Größe, um es optimal auf dem Bildschirm betrachten zu können. Das Personal profitiert von einem visuell schnell erfassbaren Bildschirm mit Touchpanel, komfortabel und sicher in der Bedienung. 

Alle Daten werden via Profibus zur Steuerung oder an das Leitsystem übertragen bzw. von dort geholt. Für diese Verbindung sorgt die von BARTEC entwickelte Profibus-Karte. Alternativ steht für die Kommunikation auch eine serielle Variante per Modbus/RTU oder Host Link zur Verfügung. Auch die Kommunikation auf Ethernet-Basis über Modbus/TCP ist möglich. 

BARTEC Expertinnen und Experten beraten Unternehmen individuell zur Aktualisierung ihrer bestehenden Altlösungen mit dem Ziel, Produktivitätspotenziale zu heben – unter Einhaltung sämtlicher gesetzlicher Bestimmungen auch für Ex-Bereiche. Konsequente Produktpflege und weiterentwicklung des BARTEC HMI-Portfolios sind die Grundlage für immer wieder neue Lösungen, für neue Anwendungsbereiche, für mehr Komfort und Sicherheit.