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Jedem Profil gewachsen

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Bei Fensterprofilen werden häufig verschiedene Profile benötigt, die einen unterschiedlichen Ausstoß erfordern. Die Hans Weber Maschinenfabrik ermöglicht es, die Verfahrenseinheit schnell zu tauschen und auf Knopfdruck mit dem optimalen Parametersatz weiter zu produzieren. (Quelle: Hans Weber Maschinenfabrik GmbH)

Bislang hat die Hans Weber Maschinenfabrik GmbH PCs in der Maschinenautomation nur zur Visualisierung eingesetzt. Mit einem leistungsstarken und zuverlässigen Box-PC von B&R, dem Automation PC 910, konnte das Maschinenbauunternehmen nun eine völlig neue Generation der Maschinensteuerung entwickeln. Diese überzeugen gleichzeitig durch eine besonders benutzerfreundliche Bedienung, realisiert auf einem Touch-Display von B&R.

Wer die Möglichkeit bekommt, einen Blick auf den neuen Doppelschneckenextruder der Baureihe DS 9 der Hans Weber Maschinenfabrik GmbH zu werfen, stellt sofort fest: Dem Kronacher Maschinenbauer ist schon mit der neuen Bedienoberfläche ein großer Wurf gelungen.

Als erstes springt das großzügige 21-Zoll-Display ins Auge. Es lässt sich auch aus größerem Abstand sicher ablesen und erlaubt eine optimale Darstellung des Maschinenzustands und der Prozesse. Auf den zweiten Blick fallen die aussagekräftigen Piktogramme, die übersichtliche Gestaltung sowie das gelungene Design der Oberfläche auf, das selbst anspruchsvolle Smartphone-Nutzer anspricht.

„Wir haben unser Ziel erreicht, eine moderne und ergonomische Mensch-Maschine-Schnittstelle zu realisieren, die komfortable Bedien- und Visualisierungstechniken bietet, wie wir sie von PDAs und Smartphones her kennen“, erläutert Michael Weber, der für den Vertrieb von Extrusionsmaschinen zuständige Geschäftsführer der Hans Weber Maschinenfabrik GmbH, nicht ohne Stolz. „Gleichzeitig haben wir einen hohen Wiedererkennungswert erreicht.“

Full-HD-Panel im 16:9-Format

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Die Bedienung des Doppelschneckenextruders der Hans Weber Maschinenfabrik ist modern und ergonomisch. Die Bedien- und Visualisierungstechniken sind komfortabel realisiert. (Quelle: Hans Weber Maschinenfabrik GmbH)

Für die Verantwortlichen stand von Anfang an fest, dass für eine Bedienoberfläche der Extraklasse auch nur Top-Hardware in Frage kommt. „Das Automation Panel 830 von B&R mit seinem 16:9-Format und der Full-HD-Auflösung ist für uns die ideale Hardware-Plattform“, argumentiert Gerd Brief, der Softwareexperte des Unternehmens. Er hat die neue Steuerungs- und Visualisierungslösung erstellt.

„B&R war eines der ersten Unternehmen, das ein industrietaugliches Panel dieser Art zu einem vernünftigen Preis-Leistungsverhältnis im Lieferprogramm hatte und zudem bereit und in der Lage war, die Elektronik und das Gehäuse des Panels mit Leuchtringtasten nach unseren Vorstellungen zu gestalten“, so Brief weiter.

Schnelle und einfache Kommunikation

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Sowohl die Visualisierungs- als auch die Steuerungsanwendung haben die Entwickler der Hans Weber Maschinenfabrik GmbH mit der Automatisierungssoftware Automation Studio programmiert. Eine Eigenschaft hat dabei besonders gepunktet: Die Visualisierung hat einen direkten Zugriff auf die Variablen des Steuerungsprogramms. Die Kommunikation zwischen Visualisierung und Steuerung lässt sich so einfach und schnell umsetzen.

Programmiert hat der Softwareexperte sowohl die Visualisierungs als auch die Steuerungsanwendung mit Automation Studio und dabei eine angenehme Überraschung erlebt: „Toll an dieser integrierten Engineering-Umgebung ist, dass die Visualisierung einen direkten Zugriff auf die Variablen des Steuerungsprogramms hat“, sagt Brief. Anders als früher habe er sich nicht um die Kommunikation zwischen der Visualisierung und der Steuerung kümmern müssen. „Die Kommunikation ist wesentlich einfacher und schneller geworden“, so Brief weiter.

Gerade bei Co-Extrusionsanlagen mit mehreren Extrudern und einer zentralen Steuerung traten diese Latenzzeiten beim Datenaustausch deutlich zu Tage. Mit der neuen Steuerungsarchitektur gehören diese Verzögerungen selbst bei sehr komplexen Anlagen der Vergangenheit an.

Steuerung und Visualisierung in einem Gerät vereint

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Die Visualisierungsanwendung des Doppelschneckenextruders der Hans Weber Maschinenfabrik GmbH wird auf einem Automation PC 910 ausgeführt. Sein Core™ i-Prozessor von Intel® mit integrierter Grafikeinheit bietet eine sehr hohe Rechen- und Grafikleistung, die selbst für komplexe Bildverarbeitungsapplikationen oder Visualisierungsanwendungen geeignet ist.

Die Visualisierungsanwendung wird auf einem Automation PC 910 ausgeführt, dem Flaggschiff unter den Industrie-PCs von B&R. Dessen Core™ i-Prozessor von Intel® mit integrierter Grafikeinheit bietet eine Rechen- und Grafikleistung, die selbst für komplexe Bildverarbeitungsapplikationen oder Visualisierungsanwendungen ausreicht. Neben der Visualisierung des Extruders laufen auf dem gleichen Gerät die Steuerungsanwendung und eine SQL-Datenbank, in der die Daten etwa für Trendanzeigen abgelegt werden.

„Bis dato waren Windows-PCs nur bedingt für den Einsatz in Extrudern geeignet, so dass wir sie ausschließlich für die Visualisierung eingesetzt haben, damit es bei einem Geräteausfall nicht zu einer Unterbrechung des Extrusionsprozesses kam“, erläutert Dr. Markus Weber, Prokurist der Hans Weber Maschinenfabrik GmbH. „Die Industrie-PCs von B&R sind aber so zuverlässig, dass wir erstmals Steuerung und Visualisierung ohne Risiko auf einem PC vereinen konnten.“

Dieser Schritt bringt für das Unternehmen und seine Kunden gleich mehrere Vorteile: So ist der PC nun zusammen mit den I/O-Modulen aus dem X20-System von B&R im klimatisierten Schaltschrank installiert, der im Maschinenkörper untergebracht ist. Die Steuerung kommuniziert mit dem abgesetzt auf der Maschine installierten Panel über Smart Display Link, so dass die Signale einer USB-Schnittstelle und der Touch-Bedienung mit übertragen werden können. Die I/O-Module, die die Weber-Ingenieure nutzen, um zum Beispiel die Antriebe und Heizzonen des Extruders anzusteuern, sind über einen schnellen I/O-Bus an die Steuerung angebunden.

Individuelle Kundenwünsche einfacher umsetzen

„Durch die Zusammenführung von Visualisierungs- und Steuerungsanwendung auf einem Industrie-PC, die durchgängige Softwarelösung und die modulare Bauweise des I/O-Systems ist es außerdem für uns wesentlich einfacher geworden, auf individuelle Kundenwünsche einzugehen“, ist sich Brief sicher. „Das ist für uns essentiell, da wir uns als technischen Lösungsanbieter für unsere Kunden verstehen und spezifische Anforderungen optimal lösen. Kaum ein Extruder, der unser Werk verlässt, gleicht dem anderen.“

Da die Hans Weber Maschinenfabrik GmbH extrem langlebige Extruder baut, stehen außerdem regelmäßig Modernisierungen von Altanlagen an. Viele Auftraggeber schreiben dabei immer häufiger die Vernetzungsmöglichkeit von Anlagen über Euromap27 ins Lastenheft. „Als diese Forderung erstmals an uns herangetragen wurde, sind wir an unseren bis dahin bevorzugten Steuerungslieferanten herangetreten. Wir mussten aber feststellen, dass er keine Lösung für uns in der Schublade hatte“, erklärt Michael Weber. „Wir haben uns auf die Suche gemacht und sind bei B&R fündig geworden.“

Der Automatisierer konnte sowohl die Unterstützung für Euromap27 als auch tiefgehende Erfahrungen vorweisen. B&R unterstützte den Maschinenbauer tatkräftig und hat damit das Entwicklungsteam bei Weber entlastet, das sich ganz auf die Entwicklung der neuen Steuerungsgeneration konzentrieren konnte.

Patentierte Verfahrenstechnik für mehr Ausstoß

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Der Extruder DS9 erreicht mit einem Schneckendurchmesser von 90 Millimetern einen Ausstoßbereich, der bisher einem Extruder mit einer 107mm-Schnecke vorbehalten war. (Im Bild ist die Vorserienversion mit einem Standard-Panel zu sehen.) (Quelle: Roßmann)

Die Verfahrenstechniker bei Weber haben die Verfahrenseinheit der Doppelschneckenextruder grundlegend weiterentwickelt, wie Weber berichtet: „Wir haben durch die aktuellen Optimierungen der Verfahrenseinheit zum Beispiel beim Extruder DS9 mit einem Schneckendurchmesser von 90 Millimetern einen Ausstoßbereich erreicht, der bisher einem Extruder mit einer 107 mm-Schnecke vorbehalten war.

Die Verfahrenseinheit ist dabei zwar etwas länger geworden, sie ist aber immer noch deutlich kürzer als bei unseren Mitbewerbern.“ Für den Anwender bedeutet diese Leistungssteigerung unter dem Strich geringere Kosten, da der gleiche Ausstoß mit kleineren Schneckendurchmessern und entsprechend kleineren Umrichtern und Motoren erreicht wird.

Zusätzliche Kosteneinsparungen und Investitionssicherheit bietet darüber hinaus die Technologie FleXXtrusion®: Der Ausstoß der neuen Generation von Doppelschneckenextrudern lässt sich damit schnell an den aktuellen Bedarf anpassen, ohne dass es einer neuen Maschine bedarf.

Dr. Markus Weber nennt ein Beispiel aus dem Fensterprofil bereich: „Häufig werden verschiedene Profile – zum Beispiel ein Haupt- und ein Nebenprofil – benötigt, die aber einen unterschiedlichen Ausstoß erfordern. Wer unsere Doppelschneckenextruder mit FleXXtrusion ® nutzt, kann die Verfahrenseinheit schnell tauschen, dabei sogar ältere Verfahrenseinheiten verwenden und dann auf Knopfdruck mit dem optimalen Parametersatz weiterproduzieren.“

Neue Steuerungsgeneration für alle Weber-Extruder

Während von diesen Weiterentwicklungen nur die neue Doppelschneckenextrudergeneration profitiert, kommen alle Käufer eines Weber-Extruders ab sofort in den Genuss der aktuellsten Steuerungsgeneration, wie Michael Weber unterstreicht: „Wenn der Kunde nicht ausdrücklich etwas anderes verlangt, statten wir alle unsere Extrusionsanlagen mit der neuen Steuerung auf Basis der B&R-Technik aus.“

Die Verantwortlichen haben schon die nächsten Erweiterungen in der Pipeline. „Die in der Branche bekannte und verbreitete B&R-Technik erlaubt es uns, zukünftig noch weitere richtungsweisende Funktionen zu integrieren“, schließt Brief mit Blick in die nähere Zukunft. „So planen wir, die Bedienung mit Multi-Touch und Gesten zu integrieren. Das Automation Panel bringt dafür bereits alles Nötige mit.“

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