Mit Intelligenz zur wirtschaftlichen Textilproduktion

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spectrum
TEXTILE
s
Innovative Lösungen für die Textilindustrie
Ringspinnen
mit Qualität
Hoher Standard
für Nonwovens
Automatisierungs- und Antriebstechnik in der Textilproduktion:
Mit Intelligenz
zur wirtschaftlichen
Textilproduktion
September 2005
INHALT
7
Kordsa International produziert hochwertigen
Reifencord und Industrie-Nylon 6.6 mit moderner
Antriebs- und Steuerungstechnik von Siemens
10
Im Spunbond Solution Center von
Neumag sorgt Totally Integrated Automation für hohe Produktivität bei
Nonwovens
TRENDS
4
5
Siemens als Automatisierungspartner
Solutions for your Global Success
Die Ringspinnmaschinen
von Marzoli sind mit
Simotion und Sinamics
automatisiert
CASE STUDIES
7
Chemiefasern
Partnerschaft mit Siemens sichert die Zukunft
Mehr Qualität durch innovative
Automatisierung
Innovative Automatisierung in der Textilindustrie
Kordsa International modernisiert Produktionsanlage
für Industrie-Nylon
Mit Intelligenz zur wirtschaftlichen
Textilproduktion
Automatisierungs- und Antriebstechnik
in der Textilproduktion
24
12
Neumag
Kordsa International
2
8
Automatisierungstechnik in China
Die neue Leichtigkeit
Siemens rüstet neue Fertigungslinie
für Kohlenstofffasern aus
Siemens in China
Boom im Land der Mitte
Chemiefasern
10
Chemiefasern
Kompetenz in Vlies
spectr
Neue Hightech-Anlagen mit Siemens-Technik
bei Neumag
SYSTEM SOLUTIONS
6
Chemiefasern
Kompakt und leistungsstark
12
20
Mehr Komfort und Flexibilität
beim Stricken
14
23
16
Webmaschinensteuerung im Eigenbau
30
Converting aus dem Baukasten
18
Fläche
Muster für jeden Geschmack
Fläche
TEX
Elastisch und formstabil
Elastikschären mit Simatic
Verkürztes Engineering mit Standard-Bausteinen
19
Titelbild:
Robert Jentsch
Hoher Standard für Nonwovens
Moderne Piezo-Elektronik
in der Gardinenherstellung
Noch zeitgemäß?
Converting
Nonwoven
Vliesproduktion durchgängig automatisiert
Innovatives Jacquardsystem Sitex
Fläche
Ringspinnen mit Qualität
Partnerschaft zwischen Marzoli und Siemens
trägt Früchte
Modulares Antriebssystem
für die Chemiefaserspinnerei
Fläche
Stapelfaser
Fläche
3D-Nähen in XXL
Sinumerik 840Di steuert automatisches Nähen
von Flugzeugtragflächen
spectrum textile 2005
26
Liba
16
Das Jacquardmusterauswahlsystem Sitex bietet
die Möglichkeit, anspruchsvolle Gardinenmuster
zu verwirklichen
22
Den reibungslosen Ablauf bei der Reifencordveredlung sichert durchgängige Automatisierung
von Siemens
Fläche
Ultrafeine Jacquardgestricke
Beck setzt auf Sitex in Rundstrickmaschinen
26
Veredlung
Er rollt und rollt
TIA in Imprägnieranlagen für Reifencord
28
Veredlung
Waschkonzepte nach Maß
Modularisierung in der Nassveredlung
29
Veredlung
Flexibilität als Programm
rum
Durchschlagender Erfolg: Simatic WinCC flexible
in der Textilindustrie
11 PRODUCTS
Neue Dimension
PC-based Automation im Textilmaschinenbau
31 SERVICE & SUPPORT
Großer Erfolg für kompakten Antrieb
100.000 Masterdrives Kompakt Plus ausgeliefert
Optimierter Maschinenservice mit RSV
und EunaWeb für OEMs und Betreiber
XTILE
Mechatronic Support
32 DIALOG
Weltweiter Service
Benninger
Robert Jentsch
3
TRENDS
Siemens als Automatisierungspartner
Partnerschaft mit Siemens sichert die Zukunft
Solutions for your Global Success
Der harte Wettbewerb und der enorme Kostendruck innerhalb der Textilindustrie verlangen
den Herstellern von Textilmaschinen enorme Anstrengungen ab. Am Markt erfolgreich ist,
wer mit der erforderlichen technologischen Qualität seiner Maschinen und Anlagen
gleichzeitig die Forderung der Endkunden nach hoher Produktivität, niedrigen „Total Costs
of Ownership“ und Investitionssicherheit erfüllen kann. Hier ist von beiden Seiten der
Automatisierer gefordert. Für ihn gilt es, mit leistungsstarken Produkten und an den
Erfordernissen der Branche ausgerichteten Lösungen sowie zuverlässigen Dienstleistungen
Maschinen- und Textilhersteller gleichermaßen zu unterstützen.
Z
unehmend gefragt sind durchgängige Lösungen für den Herstellprozess, die geeignet sind, unter anderem
die Time-to-Market zu verkürzen, durch
Transparenz die Produktqualität weiter zu
verbessern, die Typen- und Teilevielfalt zu
reduzieren, Instandhaltungsmaßnamen zu
optimieren oder auch die Einarbeitungszeiten und -kosten der Maschinenbediener
zu minimieren.
Durchgängig modular
Ein Trend weist daher hin zu modularen
Maschinen und Anlagen. Sie versprechen
kürzere Projektlaufzeiten bei höherer Qualität durch die Verwendung erprobter Hardund Softwaremodule. Hier treten dezentrale und intelligente Antriebskomponenten wie Sinamics in den Vordergrund, die
im Zusammenspiel mit erprobten Steuerungen und Motion Control-Systemen durchgängige Konzepte ermöglichen, welche die
geforderte Flexibilität bei Konzept, Bau und
individueller Zusammenstellung der einzelnen mechanischen Maschinenkomponenten gewähren.
Darüber hinaus treibt Siemens die Entwicklung von Torquemotoren, Lösungen
zur transparenten Produktion durch Manufacturing-Execution-Systeme (MES) und
Profinet als zukünftigem Kommunikationsstandard auch in der Textilindustrie voran.
Profinet bewährt sich hier zunehmend als
industrietauglicher Standard, der die bisherige Trennung von Bürowelt und Automatisierungsebene aufhebt.
Alles aus einer Hand
Als langjähriger und zuverlässiger Partner
der Textilindustrie bietet Siemens heute
durchgängige Automatisierungs- und Antriebslösungen für den gesamten textilen
Support weltweit und Gesamtausrüstung
von Maschinen und Anlagen (siehe
Seite 31). Um diese und zukünftige
Herausforderungen zu meistern, neue
Märkte zu erschließen, beispielsweise
„Nach dem Motto
,Alles aus einer Hand‘
bietet Siemens durchgängige
Automatisierungs- und
Antriebslösungen für
die gesamte textile Kette.“
Norbert Brenner,
Leiter Business Development
Automatisierung von Textilmaschinen
A. Kradisch
4
Herstellungsprozess: von der Chemiefaserherstellung bis zur Textilveredlung. Damit
unterstützt Siemens den Maschinenbauer
als Full Supplier und trägt damit einem weiteren Trend der Branche Rechnung: „Alles
aus einer Hand“ lautet der Anspruch des
Endkunden, um für seine Produktion horizontale wie vertikale Durchgängigkeit zu
erzielen.
Hinzu kommen zuverlässige, auf den
Kunden zugeschnittene Dienstleistungen:
Mechatronic Support und Applikationsunterstützung, Service und technischer
in Asien, insbesondere in China, finden
Textilmaschinenhersteller und -betreiber
in Siemens einen starken und erfahrenen
Partner. Mit der Kompetenz zu individuellen Lösungen und mit einem weltumspannenden Vertriebs- und Service
netz.
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/textil
TRENDS
5
Innovative Automatisierung in der Textilindustrie
Automatisierungs- und Antriebstechnik
in der Textilproduktion
Mit Intelligenz zur
wirtschaftlichen
Textilproduktion
Herr Professor Gries, welche Rolle spielt die
Automatisierung in der Textilindustrie?
Thomas Gries: Die Textilindustrie ist eine
der höchst automatisierten Industrien
überhaupt. Das hat Tradition, denn schon
sehr früh ist bei der Herstellung von Textilien auch mit der Mechanisierung begonnen worden – denken Sie nur an die Lochkarten beim Weben. Natürlich ist der Automatisierungsgrad heute abhängig vom Ort
und den herzustellenden Textilien. In Asien
beispielsweise wird in sehr lohnintensiven
und dadurch wenig automatisierten Fertigungen der Grundbedarf an Bekleidungstextilien produziert. In Europa hingegen
fokussiert man sich mehr und mehr auf
Hightech-Textilien, aber auch auf Massenartikel mit schnellster und zuverlässigster
Marktverfügbarkeit für den technischen
Bereich. Und hier ist auch der Automatisierungsgrad sehr hoch.
Ihr Credo lautet: Mit Intelligenz zur
wirtschaftlichen Produktion. Wie wichtig
ist für Sie intelligente Automatisierung?
Thomas Gries: Zunächst kommt es natürlich darauf an, was Sie darunter verstehen.
Ich halte es zum Beispiel für sehr wichtig,
Getriebe zu vereinfachen, das heißt, dort,
wo es möglich ist, Direktantriebe einzusetzen. Auch die Vereinzelung der Antriebe
anstelle einer Königswelle ist dann sehr
sinnvoll und intelligent, wenn hohe Flexi-
Die Hightech-Textilindustrie stellt hohe
Anforderungen an die
Automatisierungsund Antriebstechnik.
In Duchgängigkeit
und Kommunikation
zwischen den
einzelnen Automatisierungsteilnehmern
steckt viel Rationalisierungspotenzial
bilität gefordert ist. Wenn hingegen eine
Maschine dauernd läuft und dasselbe Produkt herstellt, ist ein zentraler Antrieb nach
wie vor das Beste.
Welche Anforderungen werden an die
Automatisierungs- und Antriebstechnik in
der Textilindustrie gestellt?
Thomas Gries: Auch hier muss man natürlich unterscheiden zwischen sehr flexiblen
und quasi kontinuierlich laufenden Fertigungen. Wichtig für die Automatisierungsund Antriebstechnik ist, dass sie „just good
enough“ ist. Um das gut zu beurteilen, müssen Automatisierungshersteller, Maschinenbauer und Endkunden noch näher zusammenrücken. Das bedeutet auch noch
eine intensivere Zusammenarbeit zwischen
den Fakultäten Maschinenbau, Textil-Technologie und Elektrotechnik beziehungsweise Informatik.
Um auf die Anforderungen zurückzukommen, kann man sicher allgemein sagen,
dass Durchgängigkeit und Kommunikation
zwischen den einzelnen Automatisierungsteilnehmern von wachsender Bedeutung
ist. Hier steckt viel Ratiopotenzial. Ebenso
wichtig ist die Rückverfolgbarkeit besonders bei faserverstärkten Kunststoffen für
die Automobil- und Luftfahrtindustrie.
Gesamtverband Textil + Mode
Automatisierung hat in der Textilherstellung eine lange Tradition. Welche
Rolle aber spielen innovative Automatisierungs- und Antriebstechnik
für die heutige Textilindustrie. Wir
fragten Professor Thomas Gries, Leiter
des Instituts für Textiltechnik an der
Rheinisch-Westfälischen Technischen
Hochschule Aachen.
Das heißt, die Anbindung an Unternehmenssysteme ist durchaus ein Thema?
Thomas Gries: Ja, sicher. Aber nicht nur für
Tracking and Tracing spielt dies eine Rolle.
Mit einer Anbindung an die Unternehmenssysteme und den entsprechenden MESTools können flexible Fertigungen natürlich deutlich besser ausgelastet werden und
dadurch an Produktivität gewinnen.
Wie sehen Sie in diesem Zusammenhang
den Einsatz von Siemens für Profinet als
generelles, standardisiertes Feldbussystem?
Thomas Gries: Profinet gewinnt zunehmend an Bedeutung. Insofern ist es für die
gesamte Textilindustrie natürlich nur von
Vorteil, wenn ein so wichtiger Automatisierungshersteller sich dafür einsetzt, den
Profinet-Standard stetig weiter zu entwickeln. Profinet ermöglicht nicht nur die Integration zum Unternehmenssystem, auch
Fernwartung oder Ersatzteillieferung über
das Internet ist dann kein Thema mehr.
Herr Professor Gries, vielen Dank für das
Gespräch.
Mehr zum Thema:
www.ita.rwth-aachen.de
SYSTEM SOLUTION
Chemiefasern
Modulares Antriebssystem für die Chemiefaserspinnerei
Kompakt und leistungsstark
Nonstop-Betrieb in der Chemiefaserindustrie fordert Antrieben alles ab:
24 Stunden am Tag und 365 Tage im Jahr. Das neue, kompakte und modulare
Antriebssystem Sinamics S120 empfiehlt sich mit seiner herausragenden
Zuverlässigkeit, dem großen Funktionsumfang und hohem Bedienkomfort für
den Einsatz in der Chemiefaserspinnerei sowohl für Neuanlagen als auch für
Retrofit-Lösungen.
D
ie Motormodule (Leistungsteile) des
Sinamics S120 Booksize decken einen Leistungsbereich von 1,6 bis
107 Kilowatt ab. In diesem Leistungsbereich haben alle Module die gleiche Höhe
und Tiefe. Nur die Breite variiert zwischen
50 und 300 Millimeter. Für den Antrieb
großer Extruder stehen Motormodule bis
1200 Kilowatt in der Bauform Chassis zur
Verfügung. Aufgrund dieses weiten Leistungsbereichs können Anlagen sowohl in
Einzel- als auch in Gruppenantriebskonfiguration geliefert werden. Wegen des geringen Bauvolumens des Sinamics S120
ist selbst bei bestehenden Anlagen mit
Platzproblemen im Schaltschrank kaum
zu rechnen. Eine weitere Optimierung des
Platzbedarfs wird durch den Einsatz von
Doppelachsmodulen erreicht.
Regelung und Datenhaltung
Regelung und Datenhaltung erfolgen bei
Sinamics S120 in der zentralen Rege-
lungsbaugruppe (Control Unit) CU320.
Alle Projektierungsdaten werden auf einer
Standardspeicherkarte (CF-Card) gehalten. Muss ein Motormodul ausgetauscht
werden, kann dies unter Spannung erfolgen, so dass die Produktion gleich nach
dem Einbau eines Ersatzmoduls weitergehen kann. Das bisher notwendige Parametrieren entfällt, da die CU320 alle nötigen
Daten an das Motormodul sendet. Da die
Daten aller Antriebe auf dieser einen Baugruppe zur Verfügung stehen, wird das
Projektieren einer Sollwertkaskade mit
Hilfe des grafischen Projektier- und Inbetriebnahmetools Starter zum Kinderspiel.
In den verschiedenen Regelungsbaugruppen, die das System Sinamics anbietet, befinden sich die jeweils passenden
Plattformen für alle antriebsspezifischen
Regelungs- und Steuerungsaufgaben. Standardmäßig enthält die CU320-Baugruppe
alle textilspezifischen Funktionen und
kann zehn Motormodule in U/f-Steuerung
Das Antriebssystem Sinamics S120 deckt alle Anforderungen der Chemiefaser ab
Profibus DP
Zu weiteren Positionen
S7-Steuerung Sinamics S120
Kondensator- Motormodul
modul
Drive-CLiQ
Dezentrales Leitsystem
Projektier- und
Inbetriebnahmetools
CU320
Wickler
Sizer
Gleichrichter
Siemens AG
6
Sinamics S120 als Chassis- (hinten)
und Booksize-Variante (vorne)
sowie das Einspeisemodul ALM (Active
Line Module) regeln. Die Kommunikation
zu übergeordneten Systemen erfolgt über
Profibus. Sinamics S120 kann sowohl
Asynchronmotoren als auch SiemosynSynchronmotoren mit einer Frequenzgenauigkeit von 0,01 Prozent ausregeln und
übertrifft damit die Anforderungen der
meisten Anwendungen.
Beim Einsatz einer Simotion D, die einfach an die Stelle der CU320 gesteckt wird,
steht dem Anwender neben der Regelung
noch die Programmiersprache KOP/FUP
gemäß IEC61131 zur Verfügung. Dabei
kann der Benutzer auf getestete Funktionen wie Wobblung beziehungsweise
Changierstörverfahren zurückgreifen. Des
Weiteren lässt sich mit dieser Baugruppe
der Antriebsverband an Ethernet anbinden.
Einspeisung nach Wahl
Bei der Einspeisung kann der Kunde
zwischen dem BLM (Basic Line Module) als
Diodenbrücke mit Bremschopper/Bremswiderstand, dem SLM (Smart Line Module)
als IGBT-Brücke mit Rückspeisefähigkeit
und dem ALM (Active Line Module) als
Hochsetzsteller wählen.
Die Regelung des ALM ist in der Lage,
beim Absinken der Eingangsspannung die
Zwischenkreisspannung konstant zu halten. Somit ist die Forderung aus der Chemiefaserbranche erfüllt, Netzspannungseinbrüche auf 50 Prozent für 500 Millise
kunden auszuregeln.
Changierung
Streckgalette 2
Streckgalette 1
Abzugsgalette
Präparation
Starter
Spinnpumpe
Mehr zum Thema:
CASE STUDY
7
Chemiefasern
Mehr Qualität durch
innovative Automatisierung
Das türkische Unternehmen Kordsa International hat 2004 seine Fabrik in Izmit
zur Herstellung von Nylongarn für die Industrie erfolgreich modernisiert. Dabei
wurden die Hard- und Software beispielhaft erneuert. Dank eines stabilen
Antriebssystems und einer innovativen Kommunikationslösung kann Kordsa
so hochwertiges Cordgarn liefern, wie es die Kunden heutzutage verlangen.
K
arkassen für Fahrzeugreifen, Verstärkungsmaterial für Fließbänder oder
die Herstellung von LKW-Planen und
Canvas-Stoff – die Einsatzmöglichkeiten
von Reifencord und Industrie-Nylon sind
äußerst vielfältig. Kordsa International
produziert jährlich 28.000 Tonnen Reifencord, 4000 Tonnen Industriegewebe
und 38.000 Tonnen Nylongarn 6.6 für die
Industrie.
Effizient, flexibel, wartungsfreundlich
Die Garnspinnanlage zur Herstellung von
Cordgewebe in Izmit entsprach nicht mehr
dem Stand der Technik. Ein neues, stabiles
Antriebskonzept garantiert nach der Modernisierung eine gleich bleibend hohe
Produktqualität und Verfügbarkeit. Auf-
Kordsa
Kordsa modernisiert Produktionsanlage für Industrie-Nylon
Dafür wird eine effiziente Automatisierung benötigt. Bei dieser Anwendung sind
211 Peripheriegeräte miteinander verbunden. Die Überwachung und Steuerung übernehmen drei PC-Terminals, von denen einer
als Client, die beiden anderen als Server fungieren. Diese sind über Industrial Ethernet
mit 16 speicherprogrammierbaren Steuerungen Simatic S7-315 verbunden. Die Kommunikation zwischen SPS und den Masterdrives-Umrichtern läuft über Profibus DP. Im
Bedien- und Beobachtungsprogramm WinCC
Scada sind 6500 Variablen definiert. Zudem
hat der Anwender die Möglichkeit, eine
benutzerdefinierte Konfiguration anzulegen
und als neue Seite zu speichern. Diese kann
er ohne besondere Programmierkenntnisse
direkt über den Runtime-Bildschirm eingeben. Um eine gleich bleibende Qualität zu
gewährleisten, wurde die Systematik der
Aufzeichnungen und Archivierungen verbessert – alle Prozessänderungen können
nun gleichzeitig aufgezeichnet werden. Dank
Profibus lassen sich die Diagnosedaten
der Hardware für Alarme und Grafiken verwenden, die Programmmiersprache C++
verbessert zudem die Alarmfilterung. Damit
verringert sich der Aufwand des Wartungspersonals bei der Fehlersuche.
gabe der Antriebe ist die Ansteuerung von
32 Spinnpositionen mit jeweils sechs Funktionen (F1-F6). Das flüssige Polymer wird
vom Motor F1 kontinuierlich durch Spinndüsen gepresst. So entstehen feine Filamente, die im Bereich von F2 geölt, abgekühlt und zu Filamentbündeln zusammengeführt werden. Im Bereich der
weiteren Motoren werden diese Filamentbündel zum endgültigen Produkt verstreckt. Da jede Funktion einen eigenen
Antrieb und eine eigene Motorkonfiguration besitzt, gehören Anlagenzusammenbrüche der Vergangenheit an. Für die
Ansteuerung der insgesamt 288 Spinnantriebe sind 192 Frequenzumrichter
Simovert Masterdrives VC (Vector Control)
zuständig.
Industrie-Nylon 6.6, Reifencord und Industriegewebe für weitere
technische Gummierzeugnisse werden von Kordsa produziert
Kordsa International
Mit minutiöser Planung zum Erfolg
Produktionslinien von Kordsa International haben eine hohe Lebensdauer und
werden etwa alle drei Jahre drei Wochen
lang für Wartungsarbeiten abgeschaltet.
Danach müssen sie ohne Unterbrechung
zuverlässig laufen, damit das flüssige
Polymer bei Stillstand nicht gefriert. Vor
Inbetriebnahme des neuen Anlagenprojekts war deshalb eine minutiöse Vorbereitungsphase nötig, in der jeder einzelne
Schritt getestet wurde. Die Inbetriebnahme
wurde von 20 Technikern und vier Ingenieuren mit Bravour bewältigt, so dass die
Anlage zwei Tage vor dem geplanten Ter
min an den Start gehen konnte.
Mehr zum Thema:
www.kordsa.com
8
CASE STUDY
Chemiefasern
Einer der Hauptabnehmer
für Kohlenstofffasern ist
die Flugzeugindustrie, wo
die Fasern für stabile und
gleichzeitig leichte Bauteile unverzichtbar sind
Siemens rüstet neue Fertigungslinie für
Kohlenstofffasern aus
Die neue Leichtigkeit
Der Bau einer komplett neuen Produktionslinie ist ein komplexes Projekt, bei
dem man Partner braucht, die mit den Besonderheiten der jeweiligen Branche
vertraut sind. Gemeinsam mit dem verfahrenstechnischen Know-how und den
Produktionskenntnissen von Toho Tenax demonstriert Siemens zudem, welche
Vorteile es hat, wenn Spezialisten aus unterschiedlichen Disziplinen mit dem
Kunden Hand in Hand arbeiten und dabei eine durchgängige Lösung schaffen:
Weniger Schnittstellen erleichtern die Umsetzung des Projekts.
D
ie zur japanischen Toho Tenax Gruppe gehörende Toho Tenax Europe
GmbH ist der größte Hersteller von
Kohlenstofffasern in Europa. Das Unternehmen mit 180 Mitarbeitern liefert Hochleistungs-Kohlenstofffasern, wie man sie in
Flugzeugen, Windkraftanlagen, Automobilen, Schiffen und anderen Bereichen findet, in denen es auf hochfeste Strukturen
mit möglichst geringem Gewicht ankommt.
So stecken zum Beispiel im neuen Airbus
A380 unzählige tragende Bauteile aus die-
sem extrem leichten und vielseitigen Leichtbau-Material.
Um der weltweit steigenden Nachfrage
nach Kohlenstofffasern gerecht zu werden,
hat Toho Tenax am Standort Oberbruch in
Nordrhein-Westfalen mit dem Bau einer
neuen Fertigungslinie begonnen. Eine
Herausforderung des umfangreichen Projektes lag dabei im relativ engen Terminplan: Die Anlage soll im Sommer 2006 ihren
Betrieb aufnehmen, um dem ständig wachsenden Markt jährlich weitere 1.700 Tonnen dieses weltweit hochbegehrten Hightech-Werkstoffs zur Verfügung zu stellen.
Vom Basic zum Detail Engineering
Siemens erhielt von Tenax zunächst den
Auftrag für das Basic Engineering, das im
August 2004 abgeschlossen wurde. Da dieses Projekt überaus gut und reibungslos
verlief und die Verantwortlichen bei Tenax
von der Kompetenz des Siemens-Teams
mehr als überzeugt waren, sicherte sich
Siemens im Oktober desselben Jahres auch
9
Airbus
Toho Tenax
Toho Tenax
Kohlenstofffasern –
hier als gewebtes
Vlies und als
einzelne Faser auf
einer Spule zu
sehen – verleihen
vielen Materialien
Stabilität
den Auftrag für die Customized Solution.
Siemens übernimmt dabei das Detail Engineering inklusive Montageüberwachung
und Sicherheitskoordination. Im März 2005
beauftragte Toho Tenax Siemens dann auch
mit den weiteren Komponenten der Customized Solution. Dazu gehören die Prozessautomatisierung auf Basis von Simatic PCS 7,
einschließlich Antriebstechnik, Schaltanlagen für die Motoren, die unterbrechungsfreie Stromversorgung und Transformatoren.
Aus einer Hand
Siemens ist in der Lage, die gesamte Anlage
als Komplettlösung aus einer Hand zu liefern und damit die Projektdauer entscheidend zu verkürzen. Außerdem steht hinter
den Produkten und Systemen von Siemens
eine hohe Entwicklungskompetenz, die
durch einen flächendeckenden technischen
Support ergänzt wird. Das alles summiert
sich zu einem Investitionsschutz, wie er für
zukunftsorientiert denkende Unterneh-
men heute von zentraler Bedeutung ist –
weitere wichtige Aspekte bei der Entscheidung für die Auftragsvergabe.
Toho Tenax hat zudem bereits jahrelange
positive Erfahrungen mit Siemens-Produkten und setzt bei seinen bestehenden Anlagen das Prozessleitsystem Teleperm M ein.
Daher war es nahe liegend, auch in der neuen
Produktionslinie auf Technik von Siemens
zu vertrauen. Ganz besonders überzeugte
dabei die durchgängige Intelligenz bis in
die Feldebene, die sich mit Simatic PCS 7 und
Profibus verwirklichen lässt. Dank Totally
Integrated Automation ist dabei gewährleistet, dass vom Feldgerät bis zum Prozessleitsystem alles nahtlos zusammenpasst und
der gesamte Workflow vom Wareneingang
über die Produktion bis zur Warenauslieferung zu einem einzigen, durchgängigen
System verknüpft ist.
Erfahrung macht sich bezahlt
Durch eine Disziplinen übergreifende Kompetenz sowohl beim Anlagenbau als auch in
der Automatisierungstechnik bietet Siemens
eine Bündelung von Kompetenzen, wie sie
wohl einzigartig in der Branche ist, und
kann dadurch die Projektlaufzeiten reduzieren. Viele Projektschritte können parallel ablaufen, weil das dafür erforderliche
Know-how aus einer Hand kommt. So konnte
zum Beispiel der Zeitbedarf für die mechanische Installation gegenüber der ursprünglichen Planung um zwei Wochen verkürzt
werden.
Ein ähnliches Bild ist für die Inbetriebnahme zu erwarten. Hier gehen die Projektverantwortlichen zurzeit von einem um
vier Wochen geringeren Zeitaufwand aus,
was schon allein darauf zurückzuführen ist,
dass der durchgängige Einsatz von Profibus PA erhebliche Synergien nutzbar macht.
Interessant ist auch ein weiterer Aspekt:
Während des Detail Engineerings und dem
Bau der Anlage wird Toho Tenax an der weiteren Optimierung seines Produktionsverfahren arbeiten. Dieses Simultaneous Engineering stellt jedoch für Siemens kein Problem dar. Im Gegenteil, es besteht Einigkeit
darüber, dass die zu erwartenden Änderungen direkt in die laufenden Projektschritte einbezogen werden.
Es bestehen also beste Voraussetzungen, dass Toho Tenax pünktlich im Sommer 2006 mit erweiterten Produktionskapazitäten in einem Weltmarkt auftreten
kann, der geradezu hungrig nach den viel
seitigen Kohlenstofffasern ist.
Mehr zum Thema:
www.tohotenax.com
CASE STUDY
Chemiefasern
Neue Hightech-Anlagen mit Siemens-Technik bei Neumag
Kompetenz in Vlies
Das Spunbond Solution Center (SSC) in Neumünster und zwei neue Aufträge
mit italienischen und iranischen Vliesproduzenten dokumentieren die Erfolge
des Textilmaschinenunternehmens Neumag auf diesem Gebiet. Mit durchgängiger Automatisierung der Anlagen kann das Unternehmen auch in diesem
Segment seinen Kunden die gewohnt hohe Produktivität garantieren.
D
ie Herstellung von Vliesstoffen (Nonwoven) ist das in der Textilindustrie
am stärksten wachsende Segment.
Ob Haushalt, Hygiene, Medizin oder Technik – die Einsatzbereiche für Nonwovens
sind nahezu grenzenlos. Mit dem heutigen Nonwovens-Portfolio deckt Neumag,
eine Business Unit von Saurer, die wichtigsten Schlüsseltechnologien und -prozesse zur Herstellung von Vliesstoffen ab.
Damit bietet man den Kunden nicht nur
umfassende Lösungskompetenz über verschiedene Herstellungsverfahren, sondern
auch die Möglichkeit, durch Kombination
einzelner Technologien neue Wege bei der
Entwicklung innovativer Vliesprodukte
und Verfahren zu gehen.
Siemens-Technik im Neumag-Testcenter
Nach der Übernahme von Ason im Jahr 2002
markiert die Eröffnung des SSC Anfang
2004 einen weiteren Meilenstein beim Aufbau des neuen Geschäftsfelds. In Neumünster steht nun eine Spinnvliesanlage
zur Verfügung, die sowohl für Kundenversuche als auch für die Weiterentwicklung
der Technologie konzipiert ist. Kennzeichen der Anlagentechnologie ist ihre hohe
Produktionsleistung und Spinngeschwin-
digkeit sowie die große Flexibilität. Das
hängt nicht zuletzt damit zusammen, dass
sich Neumag schon seit Jahrzehnten auf
die bewährte Antriebs- und Automatisierungstechnik von Siemens verlässt. Die
Steuerung der gesamten Linie übernimmt
eine SPS Simatic S7-400, die einzelnen
Anlagenteile sind an Simatic S7-300 angeschlossen. Hohe Anlagenverfügbarkeit und
sichere Produktionszahlen gewährleistet
die Verbindung mit dem bewährten Antriebssystem Simovert Masterdrives. Dazu
tragen auch die Motoren bei – von den Synchron-Servomotoren 1FK über die Asynchron-Servomotoren 1PH bis zu den Normmotoren 1LA. Komfortables und fehlerfreies Bedienen und Beobachten ist auch
in der Spinnvliesproduktion das A und O.
Neumag hat sich deswegen für den robusten Simatic Rack-PC IL40 mit WinCC entschieden.
Neue Linien durchgängig automatisiert
Die Durchgängigkeit dieser Automatisierungslösung, die die Kommunikation, Projektierung und Datenhaltung vereinfacht,
wird auch von den Kunden geschätzt. Zwei
neue Aufträge, die Neumag an Land ziehen
konnte, wurden ebenfalls vollständig mit
Im Neumag Spunbond Solution Center
steht auf einigen tausend Quadratmetern
eine Spinnvliesanlage für Kundenversuche
und zur Weiterentwicklung der Spinnvliestechnologie zur Verfügung
Siemens automatisiert. An den italienischen Vliesproduzenten Albis hat das Unternehmen eine Linie zur Herstellung von
Vliesen aus Bikomponentenfasern geliefert. Die Chemiefasern aus zwei verbundenen Polymeren werden in einer Breite
von knapp fünf Metern produziert. „Der
Einsatz der Neumag-/Ason-Spinnvliestechnologie trägt ideal zur Entwicklung und
Herstellung von neuen, innovativen Vliesprodukten bei“, davon ist Gianni Boscolo,
Präsident der Albis-Gruppe, überzeugt.
Das Turnkey-Projekt mit der iranischen
Firma Mishabi Baft umfasst eine SMS-Konfiguration mit einer Produktbreite von
3,40 Metern. Dabei werden drei Spinnbalken (Spinnvlies, Meltblown, Spinnvlies)
hintereinander angeordnet. Die beiden
äußeren produzieren Filamente, die zu
Vliesflächen gelegt werden, während der
mittlere Meltblown-Fasern herstellt, die
sich durch ihre hohe Barrierewirkung gegenüber Flüssigkeiten auszeichnen. Diese
„Sandwich“-Vliese finden zum Beispiel in
Babywindeln Verwendung.
Mehr zum Thema:
www.neumag.de
Neumag
10
PRODUCTS
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PC-based Automation im Textilmaschinenbau
Microbox PC 420-Softwarelandschaft integriert werden kann.
Neue Dimension
Keine drehenden Bauteile
Wenn klassische SPS-Aufgaben mit spezieller Datenaufbereitung und Weiterverarbeitung verbunden sind, kann die Automatisierung durchgängig PC-basiert
gestaltet werden. Der kompakte, festplattenlose Simatic Microbox PC 420 mit
Embedded-Betriebssystem, PC-basierter Steuerung Simatic WinAC und exakt an
die Anwendung angepasster Leistung und Ausstattung erschließt der
Textilindustrie neue Ratiopotenziale.
I
n der Textilindustrie herrschen mit hohen Umgebungstemperaturen, Vibrationen und begrenztem Einbauraum oft
Bedingungen, die selbst Industrie-PCs
überfordern. Bei den in der Textilveredlung typischen Einzelanwendungen oder
Kleinserien rechnet sich aber in vielen Fällen der dann für die Systemanpassung
notwendige Zeit-, Arbeits- und Kostenaufwand nicht. Aus diesen Überlegungen entstand eine Systemlösung mit dem Simatic
Microbox PC 420, dem (ressourcenoptimierten) Betriebssystem Windows XP
embedded (XPe), der PC-basierten Steuerung Simatic WinAC und Simatic HMI.
Den Simatic Microbox PC 420 zeichnen
höchste Robustheit, Zuverlässigkeit, geringer Platzbedarf und niedrige EngineeringKosten aus. Die im Textilbereich so wichtige
Einbindung von Antrieben ist über Profibus und Industrial Ethernet zukunftssicher realisiert. Speziell das Antriebssystem
Sinamics ist integraler Bestandteil einer
Automatisierungslösung mit Microbox PC
420. Ein Einsatzschwerpunkt in der Textil-
Simatic Microbox PC 420
maschinenindustrie ergibt sich insbesondere für die Segmente Textilveredlung, Flächenherstellung und Nonwoven.
Vertraute Programmierumgebung
Die Soft-SPS WinAC wird programmiert mit
den Werkzeugen der Simatic-Welt unter
dem bewährten Simatic Manager. Auch
zentrales Engineering über Industrial
Ethernet oder Profibus ist möglich. Programme oder Programmteile für Simatic
Controller sind problemlos auf WinAC portierbar. Technologische Applikationen wie
Messwert-Erfassungssysteme oder Bilddatenverarbeitung lassen sich mit dem Open
Development Kit (ODK) von WinAC in den
Steuerungsverbund integrieren. Eine offene Datenschnittstelle auf der Basis von OPC
(OLE for Process Control) ermöglicht die
vertikale Integration standardisierter Bürosoftware für den Zugriff auf Prozessdaten.
Der integrierte OPC-Server unterstützt auch
die Kommunikation mit Simatic-fremden
OPC-Clients, so dass kundeneigene HMISoftware unter Java leicht in die aktuelle
Compact Flash Slot
24 V DC
Spannungsversorgung
2 x 10/100 Mbit
Ethernet
RS232
opt.: 12 MHz DP
DV-I (digital +
VGA-analog)
4 x USB
Mit einer Baugröße von nur 262 x 132 x 47
(in Millimeter) und dem robusten Ganzmetallgehäuse eignet sich der Microbox PC
420 sowohl für die Montage auf der Standardhutschiene im Schaltschrank als auch
für die externe Wandmontage oder den Einbau im Maschinenfuß. Die Standardausführung hat keinerlei drehende, stoß- oder
staubanfällige Bauteile wie Festplatte und
Lüfter. Als Speichermedien dienen vorzugsweise Compact-Flash-Karten (CF). Alle Komponenten sind für den lüfterlosen Betrieb
rund um die Uhr bei Umgebungstemperaturen bis 50 Grad Celsius ausgelegt. Die
hohe Vibrations- und Schockfestigkeit des
Microbox PC ermöglicht den Einsatz in
Bereichen, die bisher einer dedizierten SPS
vorbehalten waren.
Robuste PC-Technik
PC-technische Basis sind Intel-Prozessoren
mit Hauptspeichern bis 512 MB sowie ein
Siemens-Motherboard. Zur Peripherieanbindung stehen alle PC-üblichen Schnittstellen, eine optionale Profibus DP-Schnittstelle, ein DVI-I-Grafikanschluss sowie drei
freie Steckplätze für PCI-Karten im Format
PC/104-Plus zur Verfügung. Der 128 kB große
SRAM (Static RAM) ist (Batterie-)gepuffert
und die integrierte 24-Volt-Stromversorgung
mit Potenzialtrennung überbrückt Netzausfälle bis 15 Millisekunden. Zusätzliche Datensicherheit bieten die integrierten Überwachungsfunktionen für Spannung, Temperatur und Programmablauf (Watchdog). Mehr zum Thema:
Der Microbox PC 420
verbindet PC-typische
Offenheit und Flexibilität
mit der Leistungsfähigkeit
und Robustheit dedizierter
industrieller Steuerungen
12
CASE STUDY
Stapelfaser
Partnerschaft zwischen Marzoli und Siemens trägt Früchte
Ringspinnen mit Qualität
Das Textilmaschinenunternehmen Marzoli-Vouk pflegt bereits seit Jahren eine
synergetische Partnerschaft mit Siemens. Dadurch konnten Lösungen verwirklicht werden,
die passgenau auf die jeweilige Maschine zugeschnitten sind. Die Automatisierung der
neuen Baureihe von Ringspinnmaschinen mit Simotion und Sinamics unterstützt optimal
die Maschinenfunktionen.
D
ie Marzoli Spa. in Brescia, Italien,
eine Tochter des Camozzi-Konzerns,
ist eines der wenigen Unternehmen,
das sich auf die Produktion und Lieferung
von Spinnmaschinen jeglicher Art spezialisiert hat und im Bereich der Verarbeitung
von Baumwolle, Synthetikfasern und ihrer
Mischungen – vom Ballen bis zur Fadenproduktion im Ringspinnverfahren – über
gleichermaßen hohes technisches Knowhow verfügt. Der Abschluss eines Joint Ventures mit Dongtai in China erschließt den
Italienern neue Perspektiven und Expansionsmöglichkeiten auf einem stark wachsenden Markt.
Für jede Maschine die richtige Lösung
Als weltweit operierender Konzern suchte
Marzoli nach einem Partnerlieferanten von
internationalem Niveau, der die Ansprüche
an Qualität, Marktpräsenz, Entwicklung von
geeigneten Lösungen und Fachkompetenz
erfüllt, und wurde mit Siemens fündig. Die
Beziehung zwischen den beiden Unternehmen basiert neben guter Zusammenarbeit
auf der Suche nach den besten Lösungen.
Für Zuverlässigkeit und Kostenoptimierung sorgt die optimale Integration der
Systeme bereits während der Planungsphase der Maschinen. Das setzt sich fort bis
zur technischen Unterstützung während
der Prototypenentwicklungs- und Testphase.
Dabei kann jede Partei in einem ständigen
Informationsaustausch ihre eigenen Erfahrungen einbringen.
Dank des vielfältigen Automatisierungsangebots von Siemens wurde immer die am
besten geeignete Lösung für eine bestimmte Maschine gefunden. Ein hohes Niveau
im Hinblick auf Standardisierung und Einheitlichkeit des Systems soll dem Endkunden den Gebrauch der Maschine erleichtern. So wurden die Karde C601N, die Spindelbank FT-2N und die Kämm-Maschine
CM500N auf der Plattform Simatic S7-300
entwickelt, mit Antrieben aus der Familie
Simodrive 611U, Umrichtern Micromaster
420 und 440, Asynchronmotoren 1LA7 und
bürstenlosen Servomotoren der Baureihe
1FK7. Die Bedienung der Maschinen erfolgt
mittels der neuen Touch Panels der Baureihe Simatic TP 270. Die Visualisierung
wurde mit dem Standardsystem ProTool/
Pro entwickelt. Dadurch sind höchste Effizienz und einfache Handhabung gewährleistet.
Dezentrale Steuerungslösung
für viele Achsen
Marzoli hat eine Baureihe von Ringspinnmaschinen mit der neuen Motion ControlLösung Simotion und der Antriebsfamilie Sinamics S120 entwickelt, die sich bestens für diesen Maschinentyp eignen:
die Ringspinnmaschinen MP-1 mit Tangentialriemen und „Bändchen“ sowie die
neuen, doppelköpfigen, geregelten Strecken DMT-R.
Die Ringspinnmaschine MP-1N besteht
aus sechs Achsen (Asynchronmotoren mit
Geber), die über DC-Link miteinander verbunden sind und von einem Ein-/Rückspeisemodul versorgt werden. Dadurch lassen
sich eventuelle Spannungsausfälle ausgleichen und bei Stromausfall ist die kontrollierte Abschaltung der Maschine gewährleistet.
Gesteuert wird die Maschine mit dem
neuen Motion Control-System Simotion
D425. Dieses ist neben den Antrieben positioniert und vereint Motion Control, Logikund Technologiefunktionen. Außerdem
verwaltet es die Steuerung der Einstellringe für Geschwindigkeit und Achsenstrom. Durch die Verwendung von Simo-
13
Die vollen Spulen werden automatisch
abtransportiert
… und aufgespult. Die
Spindel befindet sich in der
Ringbank, die die Garnführung übernimmt
Fotos: Robert Jentsch
In der Ringspinnmaschine
wird das Garn aus dem
Flyer verzogen, gestreckt …
tion konnten Logik, Bewegungsführung
und Überwachung der Maschine in einem
einzigen System mit einer einzigen Entwicklungsplattform zusammengeführt werden. Dank der drive-based-Eigenschaft
von Simotion D war es zudem möglich, die
Steuerung zusammen mit den Antrieben
und dem Umrichter zur Stromabnehmersteuerung in einem einzigen Schaltschrank
im hinteren Teil der Maschine unterzubringen.
Auch die Verdrahtung der Feldsensoren des betreffenden Maschinenteils ließ
sich reduzieren, indem eine dezentrale
Peripherie eingesetzt wurde. Das System
Simotion-Sinamics begünstigt außerdem
die modulare Bauweise und erlaubt damit
eine sehr flexible Anpassung der Ringspinnmaschine an die Kundenanforderungen. So wird MP-1N in Größen von 600 bis
1296 Spindeln hergestellt. Die Anschlussleistung des Hauptmotors ist dabei lastabhängig variabel von 45 bis 75 Kilowatt,
einen geringen Verbrauch garantieren
Hochleistungsmotoren.
Die Ethernet-Schnittstelle der Simotion D 425 ermöglicht den Anschluss der
Maschinen an das Überwachungssystem
von Marzoli, um Produktions- und Leistungsdaten zu erfassen und Parameterrezepte auf das Feld zu übertragen. Über die
Ethernet-Schnittstelle ist außerdem eine
ständige Fernüberwachung und -wartung
aller Systeme möglich, was den Zeit- und
Kostenaufwand bei eventuellen Änderungen deutlich reduziert.
Ein einziges Engineering-System
optimiert die Arbeit
Die Engineering-Software Simotion Scout,
die alle notwendigen Instrumente für die
verschiedenen Phasen der Maschinenautomatisierung enthält, macht nicht nur die
Entwicklung einfacher, sondern erleichtert
auch die Arbeit der Servicetechniker.
Man benötigt nur noch ein Gerät für die
Software-Aktualisierung der Maschine, die
Parametrierung der Antriebe, die Kontrolle der dezentralisierten I/O-Karten
sowie für die Online-Diagnosen im gesamten System.
Die enge Verbindung von Hard- und
Software bei Logik, Motion Control und
HMI (Human Machine Interface) stellt den
Technikern problemlos Parameter zur
Verfügung, die für Inbetriebnahme, Über-
wachung und Servicefunktionen der
Maschine unerlässlich sind. Zum Beispiel
lässt sich der Drehzahlverlauf des Hauptmotors im Vergleich zur Spannung auf dem
DC-Bus über Trends auf dem Bedienpanel
visualisieren. Dadurch können die bei Phasenausfall betroffenen PID-Parameter leichter eingestellt werden.
Außerdem ist es möglich, auf dem Touch
Panel grafisch den technologischen Effekt
auf das Garn zu simulieren und in Echtzeit
eine Qualitätsaufnahme der mit den eingestellten Parameterrezepten erreichbaren
Resultate anzuzeigen. Letztendlich geben
der komplette Zugang zu den Systemparametern und die entsprechenden Überwachungs- und Analysetools den Technikern
Aufschluss über mögliche Optimierungen
und kundenspezifische Einstellungen der
Maschine – je nach Produktionsanforde
rung.
Mehr zum Thema:
www.marzoli.it
CASE STUDY
Nonwoven
Freudenberg KG
14
Vliesproduktion durchgängig automatisiert
Hoher Standard für
Nonwovens
Mit Automatisierungstechnik aus einer Hand macht der führende Hersteller
von Vliesstoffen Freudenberg aus einzelnen Maschinenmodulen durchgängige,
hoch produktive Fertigungslinien. Ein einheitliches Bedienkonzept für alle
Module führt dabei maßgeblich zu reduzierter Ersatzteilhaltung, effizienterer
Projektierung und Inbetriebnahme sowie zu vereinfachter Schulung, Prozessführung und Wartung.
D
as Unternehmen Freudenberg fertigte früher seine Anlagen für Vliesstoffe in eigener Regie. Heute werden einzelne Maschinenmodule wie Faservorbereitung, Krempel, Kalander oder
Wickler bei darauf spezialisierten Anbietern eingekauft und zu leistungsfähigen
Linien kombiniert. Dafür wird eine einheitliche Automatisierungstechnik mit
durchgängiger Kommunikation benötigt.
„Gerade Kernmodule wie die Krempel
automatisieren wir nach wie vor selbst –
schon um unser spezifisches Know-how
besser schützen zu können“, betont Dipl.Ing. Wolfgang H. Kissel, Leiter Prozesstechnik und Automatisierung bei Freudenberg.
Maßgeschneidertes
Automatisierungskonzept
Als weltweit produzierendes Unternehmen
hat sich Freudenberg für Siemens als Ausrüster entschieden, da der Automatisierungsanbieter neben weltweiter Präsenz,
Verfügbarkeit und Support ein skalierbares
und durchgängiges Produktspektrum bietet. Vor allem seit Einführung der neuen S7Generation, die auch auf dem nordamerikanischen Markt gut angenommen wird,
ist Automatisierungstechnik von Siemens
erste Wahl. „Wir versuchen, wo es nur geht
zu standardisieren. Das strafft die Ersatzteilhaltung und vereinfacht auch die Schulung des Bedienpersonals sowie die Wartung in den Werken. Auch viele unserer
Zulieferer setzen mit gutem Grund auf Produkte von Siemens, so dass wir sie nicht
lange überzeugen mussten. Erst kürzlich
hat ein weiterer Zulieferer die von uns bevorzugten Bediengeräte MP370 mit Touchscreen auch zu seinem neuen Standard
gemacht“, erzählt Kissel.
Jedes größere Maschinenmodul besitzt
eine eigene Speicherprogrammierbare Steuerung Simatic S7-300. Die SPS sind über
Ethernet sowohl miteinander als auch mit
zwei überlagerten Steuerungen Simatic S7400 verbunden. Eine koordiniert die Linie,
die andere regelt ausschließlich die Faserdosierung am Einlauf. An jedem Modul gibt
es zum Bedienen und Beobachten vor Ort
ein Multi Panel Simatic MP370 Touch, an
der Krempel sogar zwei. Mit dem leistungsfähigen Scada-System WinCC kann die
15
Weltweit erfolgreich
Freudenberg ist ein global agierendes
Unternehmen mit 28 Produktionsstätten
in Europa, Nord- und Südamerika, Südafrika und Ostasien. Der Technologieführer und weltweit vielseitigste und
größte Vliesstoffproduzent entwickelt und
fertigt in den Geschäftsbereichen Einlagestoffe, Filter, technische Vliesstoffe,
Hygiene/Medical und Tuft Vliesstoffe für
die unterschiedlichsten Aufgaben und
Anforderungen.
Der technologische Vorsprung ist heute
nicht mehr so gravierend wie früher. Um
dennoch an der Spitze zu bleiben, bündelt
das Unternehmen alle Kompetenzen.
Dazu gehört die verstärkte Fertigung im
Ausland ebenso wie die Konzentration an
den Standorten. Eine wichtige Voraussetzung für die weltweite Wettbewerbsfähigkeit ist der hohe Automatisierungsgrad der Produktionsanlagen.
Dezentrales Bedienen und Beobachten
Entscheidend für Freudenberg als Automatisierer war, dass sich die Simatic Multi
Panels nahtlos in „Totally Integrated Automation“ (TIA) einfügen, das durchgängige
Gesamtkonzept von Siemens. Das heißt im
Klartext: Projektierung und Programmierung auf derselben Plattform wie Antriebe
und SPS, einfache Kommunikation und einheitliche Datenhaltung. Dieses Konzept verkürzt die Arbeit erheblich, indem die Simatic
MP370 Touch alle gängigen Schnittstellen
wie Ethernet, Multi Point Interface (MPI)
und Profibus an Bord haben und somit
schnell und ohne Zusatzhardware in Netz-
Siemens AG
www.freudenberg.de
ganze Linie auch von zentraler Stelle aus
mit Fahrprogrammen versorgt und beobachtet werden. Die rund 70 Einzelantriebe
Simovert Masterdrives sind elektronisch
gekoppelt und wie die dezentralen Peripheriegeräte Simatic ET 200M und ET 200S
über Profibus-DP mit ihren Steuerungen
verbunden.
„In Summe verkürzt
Totally Integrated Automation
unsere Arbeit oft erheblich.“
werke zu integrieren sind. Da sich an jeder
technologischen Einheit der Linie ein Gerät
befindet, können die verschiedenen Zulieferer ihre Gewerke unabhängig von den
anderen optimieren und vor Ort schneller
in Betrieb nehmen. Die dezentrale Bedienung vereinfacht außerdem Wartung und
Diagnose der laufenden Anlage von der
Steuerung bis in den einzelnen Antrieb.
Speziell dazu haben die Techniker von
Freudenberg Servicefunktionen für Profibus- und Antriebsdiagnose implementiert.
Über das Intranet besteht auch die Möglichkeit des Fernzugriffs, um den Bediener
vor Ort bei der Lokalisierung von Fehlerursachen zu unterstützen.
Einfache Bedienung, zeitsparendes
Engineering
In den ausländischen Werken von Freudenberg kommt die Touch-Bedienung sehr gut
an. Sie überzeugt die Anwender mit einfachen, intuitiven und wenig fehlerträchtigen Bedienstrukturen. Auf den grafikfähigen Multi Panels MP370 lassen sich
deutlich mehr Informationen übersichtlich
visualisieren als auf einem Textdisplay. Vor
allem an der technologisch anspruchsvollen Krempel mit ihren rund 25 Einzelantrieben hat die große Bildschirmfläche entscheidende Vorteile. Zudem ist es einfacher,
einen Antrieb mit dem Finger am Touchscreen auszuwählen als per Maus oder
Tasten aus einer langen Scroll-Liste. Nicht
zuletzt vereinfacht die mehrsprachige Bedienoberfläche die Zusammenarbeit im
weltweiten Verbund.
„Bei der Umsetzung des B&B-Konzeptes
sparen das für alle Simatic-Panels einsetzbare Projektierungswerkzeug ProTool/Pro
und der Fundus aus früheren Projekten
immer wieder sehr viel Zeit. Damit können
wir das Engineering um rund ein Drittel
verkürzen“, ist Wolfgang Kissel überzeugt.
In Zukunft plant Freudenberg noch, die
Vielfalt der Bussysteme zu reduzieren und
die gesamte Anlagenkommunikation einheitlich über Ethernet zu führen. Das neue,
zur letzten Version voll kompatible Projektierungs- und Visualisierungswerkzeug
WinCC flexible wird diesbezüglich noch
viel mehr Möglichkeiten bieten.
Dipl.-Ing. Wolfgang H. Kissel, Freudenberg (links),
Jürgen Scheid, Siemens AG
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CASE STUDY
Fläche
Moderne Piezo-Elektronik in der Gardinenherstellung
Muster für jeden Geschmack
Auf der ITMA 1991 in Hannover demonstrierte das oberfränkische Maschinenbauunternehmen Liba seine
erste elektronische Jacquard-Einrichtung für Raschelmaschinen. Seither ist eine Vielzahl von Weiterentwicklungen und Verbesserungen auf diesem Gebiet zu verzeichnen. Insbesondere die Innovation der
Maschinen mit dem Siemens-Musterauswahlsystem Sitex brachte einen deutlichen Produktivitätszuwachs.
R
aschelmaschinen zur Herstellung von
Gardinen gehören zu den anspruchsvollsten Vertretern innerhalb der
Familie der Kettenwirkmaschinen. Sie erfordern eine besonders komplexe Technik,
denn mechanische und elektronische Komponenten müssen höchst präzise aufeinander abgestimmt sein. Liba entschloss sich
deshalb im letzten Jahr, die vorhandene
Gardinenfertigung auf der
Jacquard-Raschelmaschine
RACOP JF P 3/1
Maschinenreihe in puncto Mechanik und
elektronische Musterauswahl grundlegend
zu überarbeiten. Das Ergebnis ist eine
Maschine, welche die Vorgängerreihe in
wesentlichen Punkten überflügelt. Durch
konstruktive Maßnahmen ist es gelungen,
Lärm-, Vibrationspegel und Energieverbrauch entscheidend zu senken. Auch die
Produktivität konnte mit einer auf 750 min-1
erhöhten Hauptwellendrehzahl erheblich
gesteigert werden.
Perfekte Musterauswahl
Bei der Elektronik des Jacquard-Musterauswahlsystems entschied man sich für
Technik und Geräte von Siemens Automation and Drives (A&D), da A&D bereits über
ein beträchtliches Know-how aus dem technisch verwandten Bereich des
Jacquard-Strickens verfügt und
eine Komplettlösung aus einer
Hand bieten konnte.
Das Jacquard-Musterauswahlsystem Sitex besteht aus
dem Jacquard-Controller, der
über das zugehörige 15-ZollTouch-Display bedient wird,
und den Jacquard-Auswahlkarten, die auf der modernen
Piezo-Technologie basieren.
Vervollständigt werden diese
Kernkomponenten durch eine
auf die Anwendung zugeschnittene Stromversorgung, eine
hochpräzise Einheit zur Positionserfassung der Hauptwelle
sowie einen Temperatur-/Luftfeuchtesensor. Besondere Highlights beim Jacquard-Controller sind die ergonomische, intuitiv zu bedienende Bedienoberfläche mit der komfortablen Mustervorschau und der
große Musterspeicher. Neben
Deutsch und Englisch stehen
die Sprachen der Hauptexportländer zur Verfügung, darunter Chinesisch und Arabisch.
Höchste Auswahlsicherheit,
selbst bei maximaler Produktionsgeschwindigkeit, sowie
Musterwechsel ohne störende
Liba
16
17
Innovativer Mittelständler und „Global Player“
Success-Story „Made in Germany“
Bereits sechs Monate nach Projektstart
produzierte die neue Maschine fehlerfreie Ware. Wolfgang Jahn, Projektleiter für die RACOP JF P 3/1 bei Liba, ist
noch immer davon beeindruckt, dass
die Maschine bereits beim erstmaligen
Einspielen der Software einwandfrei
funktionierte. Auch die Geschwindigkeit, mit der Siemens seinen Anteil am
Gesamtprojekt erfolgreich zum Abschluss brachte, hat die Erwartungen
voll erfüllt. Positiv hat das Unterneh-
www.liba.de
Liba
Wartezeiten garantiert das EchtzeitBetriebssystem. Die Piezo-Auswahlkarten setzen das von der Steuerung vorgegebene Muster absolut synchron zum
Maschinentakt pixelgenau um. Ein weiterer Pluspunkt der Karten: Sie sind
wartungsfrei und extrem langlebig,
verbrauchen wenig Energie und geben
im Vergleich zu Magnetaktuatoren nur
minimal Wärme an die Umgebung ab –
Eigenschaften, die in der Textilindustrie besonders geschätzt werden.
Im rauen Umfeld textiler Produktion bleibt auch ein extrem robustes
System auf Dauer nicht völlig von Störungen verschont. Eine Vielzahl von
Überwachungen, wie zum Beispiel der
Parity-Check der an die Jacquard-Aktuatoren übertragenen Daten, ist deshalb
im System integriert. Er erleichtert eine
eventuelle Fehlersuche enorm. Über ein
Ferndiagnosesystem können die technischen Spezialisten bei Liba alle relevanten Betriebsdaten abrufen und in
den meisten Fällen zeit- und kostenintensive Maschinenstillstandszeiten
sowie Serviceeinsätze in typischen Endverbleibsländern wie Ägypten, der Türkei oder China vermeiden.
Die Liba Maschinenfabrik GmbH aus Naila ist einer der weltweit renommiertesten Hersteller von Wirk- und Schärmaschinen. Das Unternehmen kann eine mittlerweile 60-jährige
Firmentradition vorweisen und zählt eine breite Palette von Kettenwirkautomaten, Schusseintragsmaschinen, Raschelmaschinen und Schäranlagen zu seinem Angebotsspektrum.
Obgleich Liba mittelständisch geprägt ist und deshalb schnell und flexibel auf die Wünsche
seiner Kunden eingeht, ist es doch ein echter „Global Player“, der weltweit agiert – mit
Vertretungen in Frankreich, Großbritannien, den USA und Hongkong. Der Fokus des
Unternehmens liegt nicht auf der Massenfertigung möglichst vieler einfacher Maschinen,
sondern man legt bewusst Wert darauf, stets an der Spitze der Innovation zu stehen. Das
Ergebnis sind technisch anspruchsvolle Maschinen höchster Qualität und Lebensdauer. Mit der modernen Sitex-Touch-Benutzeroberfläche lässt sich die Maschine
einfach und sicher bedienen
men aufgenommen, dass Siemens bei diesem Projekt hinsichtlich Flexibilität, Geschwindigkeit und Eingehen auf die Wünsche des Partners wie ein Mittelständler
agiert hat. Entwicklungsleiter Peter Mayer
spricht zufrieden von einem der besten
Projekte der letzten Jahre.
Mittlerweile hat die Maschine die bei
Liba vorgeschriebenen harten Freigabekriterien erfüllt und damit die Serienreife
erreicht. Die Kombination von maschinenbaulicher und wirktechnischer Kompetenz
einerseits und Automatisierungserfahrung andererseits hat zu einem Ergebnis
geführt, das bei der Gardinenproduktion
kaum noch Wünsche offen lässt.
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CASE STUDY
Fläche
Elastische Garne sorgen bei moderner
Hightech-Sportbekleidung für perfekten
Sitz und optimale Trageeigenschaften
Elastikschären mit Simatic
Elastisch und formstabil
M
oderne Textilien müssen immer
höhere Anforderungen erfüllen.
Eigenschaften wie wind- und wasserdicht, atmungsaktiv, knitterfrei, antibakteriell, schwer entflammbar und brandsicher sowie hochelastisch sind auf dem Markt
gefragt. Für dehnfähige Textilien, egal ob
gewirkt oder gewebt, praktiziert man das
Fadenlängenprinzip. Durch die Geschwindigkeitsunterschiede der Antriebe zwischen
Spulengatter und Schärmaschine entsteht
eine Längendifferenz des elastischen Garnes, das zuerst gedehnt und danach wieder
entspannt wird. So lassen sich später Veränderungen der Fadenspannung infolge von
Alterung oder klimatischen Faktoren vermeiden.
Ein weiterentwickeltes Produkt der Firma
Liba ist eine Elastikschärmaschine in mehreren Ausführungen zum Schären von Elasthan auf Kettbäumen unterschiedlicher
Breiten. Bei der Automatisierung war zu berücksichtigen, dass, ausgehend von einem
geschärten Masterbaum, alle Folgebäume
identisch geschärt werden können. Darin
liegt die Grundvoraussetzung für eine spätere einheitliche Fadenverarbeitung beim
Weben oder Wirken, wo es dann auf exaktes
Fadenlegen und exakte Fadenspannungen
auf den Kettbäumen ankommt.
Alle Daten im Blick
Durch die aktuelle Anzeige aller Schärbaumdaten wie Windungszahl, Durchmes-
ser, Dehnungs- und Relaxfaktoren lässt sich
ein exakter Qualitätsverfolgungsnachweis
erbringen. In einer Visualisierungsmaske,
die mittels der Projektierungssoftware ProTool für ein Simatic Multipanel MP370 erstellt wurde, ist es möglich, schärspezifische Eingabemasken, Kurvendarstellungen
(Stützwerttabellen), Relaxkurvengrafiken
sowie Neugenerierungen zur Drehzahlverhältniseinstellung und Fadenlageorientierung bedienergerecht zu erzeugen und zu
dokumentieren. Mit dem festplattenlosen
Simatic Multipanel MP370 wurde im Zusammenspiel mit einer SPS Simatic S7-314-2 DP
inklusive Onboard-Zählern und schnellen
E/As eine branchenspezifische Automatisierungslösung geschaffen. Helmut Wirth,
Gruppenleiter Schärmaschinensteuerung
bei Liba, berichtet: „Mit der freien Konvertierbarkeit der vorhandenen Simatic S5Funktionsbausteine in das S7-Profil und
der Umsetzung der PC-Visualisierungsoberfläche auf das in Simatic S7 integrierte
HMI-Projektierungstool ProTool wurde der
Einsatz von Standardkomponenten in der
Maschinensteuerung erfolgreich umgesetzt. Gleichzeitig erzielten wir einen Qualitätsvorsprung im Verarbeitungsprozess.“
Die Automatisierungslösung mit Standardkomponenten und -Engineeringtools
machte es möglich, alle Funktionalitäten
weitgehend mittels Projektierung umzusetzen, statt wie vorher durch aufwändige
Programmierung. Durch die intuitive Be-
Liba
Für die hohen Qualitätsansprüche in modernen Textilgeweben hat Liba eine Maschine
zum Direktschären von elastischen Garnen in Verbindung mit der Erzeugung automatisch
geschärter Kettbäume entwickelt. Aufgrund der variablen Drehzahldifferenz im Fadeneinzugs- (Gatter) sowie im Relaxbereich können die Schärmaschinen gleichermaßen in
Kettenwirk- und Webmaschinen eingesetzt werden.
Zur Qualitätsverfolgung kann sich der
Bediener alle Schärbaumdaten auf dem
Simatic Multi Panel MP370 anzeigen
lassen
dienung der Projektierungstools kann sich
der Bediener bei der Lösungserstellung
jetzt voll auf die zu lösende Aufgabe beschränken und ist außerdem flexibler. Mehr zum Thema:
www.liba.de
Getty
18
CASE STUDY
19
Fläche
Auf der Nähanlage
können Nähgebilde bis hin
zu Flugzeugtragflächen
vernäht werden
Sinumerik 840Di steuert automatisches
Nähen von Flugzeugtragflächen
KSL
3D-Nähen in XXL
D
ie Keilmann Sondermaschinenbau
GmbH (KSL) in Lorsch/Hessen hat gemeinsam mit Siemens eine vollautomatische CAD-/CAM-Kopplung zur Steuerung eines Nähportals entwickelt, das mit
einem Kuka-Nähroboterkopf zusammenarbeitet. Ergebnis ist eine frei programmierbare CNC-Nähanlage für einen modularen Maschinenbau mit übergroßem
Nähfelddurchmesser. Ein um 360 Grad
drehbarer, verfahrbarer und aushebbarer
Nähkopf mit Nadeltransport und unterschiedlichem Stichtyp ermöglicht die zweidimensionale Ausführung exakter Nahtbilder mit Fadenanzügen in alle Nährichtungen. Der Nähportal-Fahrantrieb ähnelt
dem Vorschubantrieb einer Werkzeugmaschine. Er ist die unterlagerte Bewegungssteuerung, um Nähgebilde in Größenordnungen von Flugzeugtragflächen zu realisieren. Das Herzstück der 3D-Nähanlage ist
ein Industrienähroboter mit Gelenkkinematik für alle Punkt-Bahnsteuerungsaufgaben zum räumlichen Vernähen von technischen Textilien, der wechselweise mit
dem 2D-Nähautomaten arbeitet. Da das textile Material nun nicht mehr bewegt werden muss, entspricht die Nähfeldgröße der
Reichweite des Portals.
Komplizierte Teile einfach genäht
Mittels der Werkzeugmaschinensteuerung
Sinumerik 840Di ist es gelungen, spezielle
Nähzyklen als DIN-Code in Prozesszyklen
zu hinterlegen. Parameter wie die Vorgabe
der Nähachspositionen X und Y, Stichlänge, Nähgeschwindigkeit etc. werden
aus einem vom CAD-/CAM-System extern
erzeugten Programmcode in den G-Code
der Steuerung umgesetzt und in die numerische Steuerung (NCU) geladen. Ohne
Kenntnis der G-Code-Programmierung kann
der Anwender dabei Programmänderungen auch grafisch vor Ort vornehmen. So
lassen sich Arbeitsschrittprogramme im
Sinne einer modularen Maschine mit Hilfe
einer spezifischen Software vor Ort integrieren. Die Verwendung der PCU 50 erlaubt
auch die direkte Nutzung von HMI-advanced Diensten, Parametern, Diagnose und
Inbetriebnahme.
Insgesamt steuert die Sinumerik 840Di
zwei Schwenkachsen, zwei Nadelspulen,
zwei Gantry-Portalachsen und eine Achse
für die Querbewegung. Der Endkunde bekommt durch diese Automatisierung eine
übersichtliche Programmdarstellung als
Arbeitsschrittprogramm sowie die Eingabe-
Boeing
Ein völlig neues Segment textiler Verarbeitungstechnologie ist das 3D-Nähen
von Leichtbauteilen, unter anderem auch Tragflächen von Flugzeugen. Dabei
kommt es auf genauestes Positionieren der Nähköpfe im Raum an. Für das
flächige Nähen verwendet man pneumatische Aktoren zur Auf- und Abwärtsbewegung des Nähkopfes. Die 2D- und 3D-Nähanlagen der KSL in Lorsch
werden mit Sinumerik 840Di von Siemens gesteuert.
grafik für Konturen und Zyklen. Außerdem
wird die automatische Erkennung der Anund Abfahrtsbewegungen abhängig von
der Nähkopflage angezeigt. Verbunden
mit einer leistungsstarken SPS und den
erprobten dynamischen Komponenten
des Antriebssystems Simodrive 611U können die auf dem CAD-/CAM-Simulationssystem erstellten Steuerzyklen schnell
und maschinengerecht in nähzyklische
Bewegungen umgesetzt und per Profibus
übertragen werden. Für KSL hat sich diese
effiziente und leichte Lösung bewährt,
wie Jörg Rippert, Leiter Entwicklung/Konstruktion bei KSL, bestätigt: „Mit der
Sinumerik-Steuerung können wir komplizierte Nähzyklen aus einem CAD-/CAMSystem an den Nähroboter übertragen
und beliebige Konturen zweidimensional
abbilden. Zudem können unsere Kunden
selbst Nähstrukturen vor Ort erzeugen
und ohne Softwarekenntnisse spezielle
Nähgebilde entwickeln und automatisie
rungstechnisch umsetzen.“
Mehr zum Thema:
www.ksl-lorsch.de
SYSTEM SOLUTION
Fläche
Innovatives Jacquardsystem Sitex
Mehr Komfort und
Flexibilität beim Stricken
Seit 1997 ist Sitex, die Komplettlösung zur elektronischen Einzelnadelauswahl an Jacquard-Rundstrickmaschinen, als feste Größe am Markt etabliert.
Die Maschinen sind mit ihrer piezokeramischen Einzelnadelauswahl schneller
und flexibler als ihre mechanischen Pendants. Stete Weiterentwicklung
garantiert auch zukünftig eine Lösung mit System, „Made in Germany“,
„Made by Siemens“.
Sitex ist die
Komplettlösung zur
elektronischen
Einzelnadelauswahl
an Jacquard-Rundstrickmaschinen
Siemens AG
20
M
odetrends wechseln schnell wie
das Wetter im April – immer neue
Muster sind gefragt, ein rascher
und flexibler Musterwechsel ist also erforderlich. Genau hier liegen die Vorteile von
Jacquard-Rundstrickmaschinen mit elektronischer Einzelnadelauswahl gegenüber
herkömmlichen mechanischen Jacquardmaschinen. Das piezokeramische Nadelauswahlsystem Sitex zeichnet sich durch
besonders hohe Auswahlgeschwindigkeit
aus und steigert somit die Produktivität der
einzelnen Maschinen.
Siemens bietet mit Sitex die ideale
Lösung für die elektronische Einzelnadelauswahl, die sich im rauen Produktionsbetrieb bereits bestens bewährt hat. Zum
kompletten Paket gehören die piezokeramischen Nadelauswahlsysteme Sitex M, die
Sitex-Steuerung zur Musteraufbereitung
und Nadelauswahl, die unterbrechungsfreie Stromversorgung Sitex S und das
Antriebssystem mit Micromaster-Frequenzumrichter und Asynchronmotor für
den Strickzylinder. Mit geringem Hard-
21
oberfläche um Chinesisch erweitert. Auch
andere asiatische Sprachen und weitere im
Textilbereich wichtige Sprachen wie Arabisch und Kyrillisch können zukünftig realisiert werden.
Farbdisplays mit Touchbedienung in verschiedenen Größen tragen zur optimierten Nutzung des bei Rundstrickmaschinen
knapp bemessenen Einbauraumes bei und
erhöhen den Bedienkomfort. Darüber hinaus
besteht zukünftig auch die Möglichkeit,
Steuerung und Display bis zu fünf Meter
voneinander abzusetzen, was zusätzliche
Freiheitsgrade im Maschinendesign schafft.
Siemens AG
Piezokeramische
Nadelauswahlsysteme Sitex M
Siemens AG
Display und
Steuerungseinheit
können
bis zu fünf
Meter
voneinander
abgesetzt
montiert
werden
ware-Aufwand lassen sich die Maschinen
vernetzen und sind damit nur noch einen
Mausklick entfernt von Partnerbetrieben,
Designstudios, dem Maschinenhersteller
oder anderen Maschinen innerhalb der
Strickerei.
Bei einer Sitex-Komplettlösung sind alle
Komponenten optimal aufeinander abgestimmt. Für Textilmaschinenhersteller
birgt das Konzept neben Einsparungen bei
Logistik, Ausbildung des Servicepersonals
und Ersatzteilhaltung den Vorteil, nur
einen Ansprechpartner für das gesamte
System zu haben.
P. Körber
Der Zukunft einen Schritt voraus
Um sich den stetig ändernden Marktbedingungen anzupassen und auf zukünftige
Anforderungen mit neuen Lösungen reagieren zu können, wird Sitex in enger
Zusammenarbeit mit den Maschinenherstellern kontinuierlich weiterentwickelt.
Der zunehmenden Bedeutung des chinesischen Marktes entsprechend wird beispielsweise die Sprachvielfalt der Bedien-
Eine Vielzahl moderner Schnittstellen
bietet Raum für Erweiterung oder die Kopplung mit anderen intelligenten Komponenten – einschließlich der Vernetzung aller
Maschinen einer Strickerei über Ethernet.
Die Ferneinwahl über USB-Modem erweitert die Möglichkeiten der Datenübertragung und Fernwartung. Als Musterspeicher
finden nun auch USB-Sticks Eingang in die
Sitex-Welt. Eine Erweiterung des Musterspeichers der Steuerung ermöglicht das
Vorhalten kompliziertester Muster direkt
in der Steuerung und lässt die Vorbereitungszeit auf ein Minimum schrumpfen.
Auch bei den Formaten der Musterdateien
bleibt Sitex flexibel: Neben dem etablierten
CK-Format und freien Formaten wie BMP
und TIF können zahlreiche im Feld verbreitete Formate für Jacquardmaschinen gele
sen und bearbeitet werden.
Mehr zum Thema:
CASE STUDY
Fläche
Der technische Fortschritt macht
es möglich: Immer feinere Nadeln
erlauben den Einsatz von
Jacquard-Rundstrickmaschinen
sogar bei Dessous
Beck setzt auf Sitex in Rundstrickmaschinen
Ultrafeine
Jacquardgestricke
Das Textilmaschinenunternehmen Beck vertreibt als Generalvertreter für
Deutschland und 26 weitere Länder die Maschinen der renommierten
italienischen Firma Orizio und führt daneben einen regen Handel mit
Gebrauchtmaschinen der verschiedensten Hersteller. Die Ausstattung der
Jacquard-Rundstrickmaschinen mit Sitex ermöglicht dem Unternehmen die
Realisierung immer feinerer Strickwaren.
N
eben dem Verkauf von Großrundstrickmaschinen führt die Beck Textilmaschinenhandel GmbH umfangreiche und technisch aufwendige RetrofitArbeiten sowie den Umbau von mechanischen in elektronische Maschinen durch.
Diese Flexibilität ermöglicht es dem schwäbischen Unternehmen, sich trotz des harten Wettbewerbsdrucks neben den Großen
der Branche zu behaupten. Davon zeugen
die Aktivitäten in Tschechien, China und
den osteuropäischen Ländern Polen und
Ukraine.
Einzelnadelauswahl mit vielen
Mustermöglichkeiten
Seine Jacquardmaschinen rüstet Beck schon
seit Jahren mit Sitex aus. Unter dem Markennamen Sitex vertreibt Siemens ein komplettes System zur elektronischen Einzelnadelauswahl an Jacquard-Rundstrickmaschinen, das die Steuerung Sitex CK,
die unterbrechungsfreie Stromversorgung
Sitex S und die Piezoaktoren Sitex M umfasst. Die Steuerung akzeptiert Musterdateien in einer Vielzahl verschiedener Formate, die sie interpretiert und für den
Strickprozess aufbereitet. Durch entsprechende Ansteuerung der Piezoaktoren wird
dann die maschengenaue Kontrolle der
Bewegung jeder einzelnen Nadel absolut
synchron zur Bewegung des Nadelzylinders realisiert. Die unterbrechungsfreie
Stromversorgung versorgt dabei nicht nur
alle Systemkomponenten, sondern stellt
sicher, dass selbst nach einem Spannungsausfall ohne Strickfehler weitergearbeitet
werden kann. Dem Maschinenbediener
steht eine komfortable Bedienoberfläche in
vielen Sprachen zur Verfügung, die ihm
durch eine Mustervorschau das Zurechtfinden erleichtert. Mit den langlebigen und
leisen Piezoaktoren, die mit geringstem
Energieaufwand zu betreiben sind, wird
die Wärmeentwicklung im Betrieb minimiert. Zudem ist der Austausch einzelner
Aktoren einfach, da keinerlei Einstellvorgänge erforderlich sind.
Triumph International AG
22
Aber der Trend zu größeren Feinheiten ist
nicht aufzuhalten: Mittlerweile hat man bei
Beck mehrere E32-Maschinen und seit einigen Monaten sogar eine E36-Maschine erfolgreich im Feld. Sie schafft mit 72 Stricksystemen bei einem Zylinderdurchmesser
von 30 Zoll beachtliche 18 Umdrehungen
pro Minute. Aktuell denkt der Maschinenhersteller sogar intensiv über eine elektronische E40-Maschine nach, die vor allem
für ultrafeine, elastische Stoffe im Bereich
der Lingerie verwendet wird. Mit diesen raffinierten Jacquardgestricken, denen man
kaum mehr ansieht, mit welchem Flächenbildungsverfahren sie hergestellt sind,
lässt sich ein kleines, aber feines Marktsegment abdecken.
Damit Maschinen mit solchen Feinheiten fehlerfrei funktionieren, mussten bei
Beck mehrere technische Voraussetzungen
geschaffen werden: Zum einen, was die
maschenbildenden Elemente der Maschine
betrifft, zum anderen bezüglich der Ausführung der Piezoaktoren und ihrer Ansteuerung. Siemens konnte sich dabei als
kompetenter und flexibler Partner beweisen, mit dem sich innovative Ideen zügig
und erfolgreich umsetzen lassen.
Für E32 waren die Leistungsreserven
der Sitex-Aktoren ausreichend, so dass man
die Sitex-Standardmodule ohne Modifikation verwenden konnte. Bei E36 wurden
nach Vorgaben der Techniker von Beck
Piezoaktoren in Spezialausführung angefertigt, die auf Anhieb die geforderten Aufgaben erfüllten. Und was E40 angeht, gibt
es bereits konkrete Lösungsansätze, so
dass man auf beiden Seiten sicher ist, auch
diese Hürde gemeinsam zu meistern.
Trend zu ultrafeinen Maschen
Noch vor wenigen Jahren war E28, also 28
Nadeln je Zoll, die höchste Feinheit, die
man auf elektronischen Jacquard-Großrundstrickmaschinen realisieren konnte.
Mehr zum Thema:
www.beck-group.com
SYSTEM SOLUTION
23
Fläche
Webmaschinensteuerung im Eigenbau
Noch zeitgemäß?
Hauptantrieb
Schäfte
Blatt
Spannbaum
Regulator
Warenabzugsantrieb
Schusseintrag
Kettablassantrieb
Viele Webmaschinenhersteller bauen
ihre Steuerungen traditionell selbst.
Immer kürzere Innovationszyklen der
Automatisierungstechnik wecken bei
den Endanwendern aber inzwischen
Begehrlichkeiten – sie wollen mehr
Funktionalität für das gleiche Geld.
Die „Eigenbauer“ unter den Webmaschinenherstellern sehen sich
damit einem hohen Innovationsdruck
ausgesetzt, und er steigt weiter.
D
iese Situation verschärft für die hausinterne Entwicklung der Hard- und
Software auch die Probleme der Versionsüberwachung und -pflege sowie der
Ersatzbevorratung mit Baugruppen und
Bauteilen. Die skizzierte Dynamik führt zu
progressiv ansteigenden Kosten für hausintern bereitgestellte Automatisierungskomponenten und damit zu einer wachsenden Herausforderung des Unternehmens – obwohl die Wünsche der Endkunden
immer schwieriger zu erfüllen sind.
Strategische Alternative
Einen Ausweg aus dieser Situation schaffen
standardisierte Automatisierungslösungen,
wie sie in anderen Branchen und Segmenten längst üblich sind. Sie dienen als hardund softwaretechnische Systemplattform
für die vom Maschinenbauer geforderte
Funktionalität. Die Siemens-Lösung zur
Webmaschinenautomatisierung basiert auf
bewährter Motion Control-Technologie und
vereinigt erstmals den Gedanken einer Plattformlösung für die Webmaschinenautomatisierung mit mechatronischen Prinzipien und spezifischen Technologiebausteinen. Hard- und Software sind nach den
Anforderungen der Maschine oder des Endkunden sehr einfach skalierbar. Die Lösung
Warenabzug
Kettbaum
Schaftantrieb
Prinzip einer
Webmaschine
umfasst standardmäßig alle Grundfunktionen einer Webmaschine, einschließlich
komfortabel geführter Inbetriebnahme-,
Service- und Fernwartungsfunktionen. Für
die Ergänzung individueller, herstelleroder kundenspezifischer Funktionen bringt
das auf den Produktfamilien Simotion und
Sinamics beruhende Systemkonzept sowohl die nötige Offenheit als auch die erforderlichen Leistungsreserven mit.
Standard plus x – „out of the box“!
Grundsätzlich werden von der Basislösung
Projektil-, Greifer- und Luftdüsenwebmaschinen unterstützt. Standardmäßig werden alle wesentlichen Produktionsdaten
differenziert und detailliert aufgezeichnet.
Für Störungsanalyse und präventive Instandhaltung werden die Stillstandszeiten
präzise nach der Ursache des Stillstands aufgeschlüsselt. Ein Netzwerkanschluss dient
bei Bedarf auch der Anbindung der Webmaschine an Produktionsplanungs- und
Manufacturing-Execution-Systeme.
Gut. Aber bitte diskret!
Standardmäßig stehen die Plattformen
Simotion C, Simotion P oder Simotion D
(controller-, PC- oder drive-basiert) für den
nachfolgend grob umrissenen Funktionsumfang zur Verfügung:
• konstantes Geschwindigkeitsverhältnis
von Kettablass und Warenabzug in
Abhängigkeit vom Hauptantrieb
• taktgenauer Schusseintrag
• schnelle, positionsgerechte
Bereitstellung der Schussfäden
entsprechend der Farbauswahl
• Steigerung der Maschinentaktzahl
• unterschiedliche Schusseintragsverfahren
über Projektil, Luftdüse oder Greifer
Schaftmaschine
• Reproduzierbarkeit der Prozessdaten
• Musterverwaltung und -aufbereitung.
Auf Anfrage kann die Lösung aber auch
kostengünstig und ohne größere Anpassungen auf eine kundenspezifische Plattform mit Bedienpanel portiert werden.
Alle HMI-Funktionen sind so weit vorbereitet, dass sie entweder direkt genutzt
oder auch nahtlos und diskret in die übliche Optik der Bedienoberfläche des Webmaschinenherstellers integriert werden
können. Neben der Unterstützung bei der
Einführung und individuellen Adaption
der Branchenlösung im jeweiligen Unternehmen bietet Siemens auch seine Mechatronikdienstleistungen an. Ruhigerer Lauf,
höhere Webleistung und reduzierter Servicebedarf sind der unmittelbare Nutzen
aus dieser mechatronischen Optimierung.
Zudem können aus den Ergebnissen wertvolle Rückschlüsse für die konstruktive
Weiterentwicklung der Maschine gezogen
werden.
Konzentration auf Kernkompetenz
Die Plattformlösung von Siemens lässt dem
Anwender jeden Freiraum für die anwenderspezifische Projektierung zur Automatisierung seiner Webmaschinen. Die Aufgaben der Entwicklungsabteilung ändern
sich, aber im Gegenzug werden die Entwicklungszeiten (Time-to-market) optimiert und die Kosten für Entwicklung,
Versionspflege, Ersatzbevorratung und
Serviceleistungen wieder beherrsch- und
steuerbar.
Mehr zum Thema:
24
TRENDS
Siemens in China
Automatisierungstechnik in China
Boom im Land der Mitte
Für Siemens ist China heute weltweit der drittgrößte Markt. Für die nächsten
Jahre plant der Konzern in China Investitionen von rund einer Milliarde Euro
und auch was die Zukunftsaussichten anbelangt, sieht man den chinesischen
Markt für Automatisierungstechnik durchaus optimistisch.
I
n den vergangenen fünf Jahren hat
Siemens Automation and Drives in China
zweistellige Wachstumsraten erzielt und
sich die Marktführerschaft im Bereich Automatisierungs- und Antriebstechnik erobert.
Mehr als 2.600 Mitarbeiter, sieben Betriebsgesellschaften und 44 Zweigstellen sind in
China aktiv, 2005 ist der weitere Ausbau des
Vertriebs- und Servicenetzes auf 60 Zweigstellen angepeilt. Dazu kommen eine starke
lokale Präsenz und lokale Expertise, die es
erlauben, mit dem Markt zu wachsen und
sich an neue Anforderungen anzupassen.
Verschiedene Strategien
zur Markteroberung
Der chinesische Markt für Automatisierungstechnik expandiert weiter. Siemens
profitiert von diesem Wachstum, indem
es strategische Partnerschaften mit loka-
len Systemintegratoren eingeht, da diese
Unternehmen immer auf der Suche nach
den neuesten Technologien sind. Mit Totally
Integrated Automation stellt Siemens eine
hervorragende Automatisierungsplattform
für Produktionstransparenz zur Verfügung,
die ein wichtiger Faktor für weltweite Wettbewerbsfähigkeit ist. Schließlich produzieren viele der Fertigungsanlagen in China
nicht nur für den einheimischen Bedarf,
sondern auch für die globalen Märkte.
Für den Zugang zum chinesischen Markt
sind lokale Partner ebenso wichtig wie globale strategische Partnerschaften und der
Ausbau des eigenen Know-hows. Dazu gehört auch ein umfassendes Service- und
Supportangebot für die Kunden. In einem
landesweiten Hotline-Netz beantworten
Servicemitarbeiter Anfragen innerhalb von
zwei Stunden. Schulungszentren in ver-
schiedenen Städten, die das Wissen zu neuen
Technologien und Produkten an Kunden
und Partner in China weitergeben, ergänzen das Angebot. Und die eigene Website
für China ist mittlerweile zu einem der
beliebtesten Portale in chinesischen Industriekreisen geworden.
In fünf Jahren strebt Siemens an, die
Nummer eins oder zumindest zwei in allen
Geschäftsfeldern zu werden. Durch beste
Produkte und Systeme sowie umfangreiches Lösungs- und Engineering-Know-how
will man sich den chinesischen Kunden als
zuverlässiger und wertvoller Geschäftspartner auch auf dem weiten Feld der Tex
tilherstellung empfehlen.
Mehr zum Thema:
www.ad.siemens.com.cn
25
Wechselrichter Masterdrives sichern Schlichtequalität
Seit dem Jahr 2001 hat Siemens in China 40 Schlichtmaschinen für
die Webereivorbereitung ausgerüstet. Das Schlichten des Garns vor
dem Weben glättet und festigt die Kettfäden, damit sie den Beanspruchungen des Webens besser gewachsen sind. Eine hohe
Schlichtequalität, das heißt gleichmäßiger Schlichteauftrag, perfekte Fadenspannung und richtiger Trocknungsgrad der Kette, wirkt
sich direkt auf die Effizienz des Webvorgangs aus.
Für die hohen Anforderungen beim Schlichten entwickeln viele
Maschinenhersteller 7-Achs-Maschinen, die ein leistungsfähiges
Antriebssystem benötigen. Das Herzstück der Automatisierung auf
der Basis von Totally Integrated Automation bilden die Wechselrichter Simovert Masterdrives MC Compact Plus im Mehrmotorenverbund mit Gleichstromschiene und sieben Wechselrichtern,
Active Front End (AFE) und Synchron-Servomotoren. Die SynchronServomotoren haben auf Grund ihres hohen Drehmoments einen
besonders niedrigen Stromverbrauch – der Gesamtstromverbrauch
beträgt weniger als 40 Kilowatt. Zudem lassen sich nochmals etwa
50 Prozent Energie durch den Einsatz von Gleichstromschiene und
AFE einsparen, da die zurückgewonnene Energie in die Gleichstromschiene rückgespeist werden kann.
Eine besonders schnelle Datenübertragung von zwölf Megabit
pro Sekunde zwischen den Masterdrives MC sowie die integrierten
Regelmöglichkeiten für Position, Drehzahl und Drehmoment halten die Fadenspannung auf 0,01 Prozent genau. Dadurch bleibt sie
auch beim Maschinenan- und -auslauf konstant und gewährleistet damit eine gleichmäßige Fadendehnung und Schlichteaufnahme sowie weniger Garnbruch.
Ein Sensor für die Fadenspannung beim Aufwickeln ist bei dieser Automatisierungslösung nicht nötig, da diese durch eine spezielle Wickelsoftware gesteuert wird. Durch den Asynchron-Servomotor 1PH7 an der Hauptachse kann ein Kettbaumdurchmesser von
110 bis 1000 Millimeter eingesetzt und die Wickelspannung von 80
bis 600 Kilogramm eingestellt werden.
Positive Resonanz finden die Maschinen mit Siemens-Automatisierung beim Endkunden in China bisher vor allem wegen ihrer
hohen Verfügbarkeit und ihres geringen Energieverbrauchs.
Mehr zum Thema:
Konstante Garnqualität – Kompaktspinnen mit S7-300
Eine Pilotlösung für eine Kompaktspinnmaschine, die von der Zhejiang Rifa Textile
Machinery Co., Ltd. realisiert wurde, ist seit
Juni 2004 beim Endkunden in Betrieb. Mit
der Kompaktspinnmaschine RFCS510 lassen sich besonders hochwertige Garne aus
Baumwolle, Chemiefasern oder Mischungen
herstellen, die danach verwebt oder verstrickt werden können.
Die Anforderungen an das Automatisierungssystem beim Spinnen sind hoch: Für
optimale Qualität muss das System komplizierte Prozessberechnungen durchführen
und zuverlässig eine synchronisierte Lageund Drehmomentregelung ausführen. Um
eine fehlerfreie Garnqualität zu erzielen,
ist die exakte Einhaltung von vorgegebenen Drehzahlen und kurzer Reaktionszeit
erforderlich. Die lagegeregelte Steuerung
der Ringbank sorgt dabei für eine gleichmäßige Wickelspannung und gute Spulenbildung.
Die SPS Simatic S7-300 als Hauptsteuerung ermittelt ständig die Werte der Spin-
delgeschwindigkeit sowie die Basisdaten für
die Rollen und die Ringbank. Als Antriebssystem für Rollen und Ringbank fungieren
Wechselrichter Masterdrives MC mit hochdynamischen und präzisen Servomotoren
1FK7. Die Daten werden über Profibus DP an
die Antriebe weitergeleitet. Dadurch kann
der Anwender die Spindel- und Rollengeschwindigkeit, den Produktstatus, aber auch
den Durchmesser von Spindel, Rolle und
Zwirner am Touch Panel Simatic TP170 B
verfolgen. Mit der exakten Positionsgenauigkeit, hohen Verfügbarkeit und schnellen
Reaktionszeit der Maschine sind sowohl Rifa
als auch der Endkunde sehr zufrieden. Mehr zum Thema:
www.rifa.com.cn
Kompaktspinnmaschine RFCS510
26
CASE STUDY
Veredlung
TIA in Imprägnieranlagen für Reifencord
Er rollt und rollt
Als Weltmarktführer beliefert Benninger Zell alle namhaften Reifencordgewebehersteller der Welt. Da an die Belastbarkeit von Autoreifen zunehmend
höhere Anforderungen gestellt werden, muss auch das Trägermaterial diesen
Bedingungen entsprechen. Mit Totally Integrated Automation sind Anlagen von
Benninger bestens präpariert für die Herstellung von qualitativ hochwertigem
Reifencord.
D
er Aufwand für die Fertigung von
hochwertigem Reifencord ist enorm.
Nach dem Spinnen, Zwirnen und
Weben der Garne aus Polyester, Nylon oder
Rayon wird das Rohgewebe in Latexlösung
getränkt und anschließend getrocknet,
thermisch behandelt und fixiert. Dadurch
erhöht sich die Haftung am Gummi und
wichtige physikalische Eigenschaften wie
Dehnung, Bruchlast etc. werden verbessert.
Von der Reifencordimprägnieranlage geht
das Gewebe an die Reifenwerke, wo es beidseitig mit Gummi beschichtet und in Strei-
fen geschnitten zum Bauen von Reifen verwendet wird.
Komplexer Herstellungsprozess –
anspruchsvolle Automatisierung
Benninger Zell, ein Mitglied der Schweizer
Benninger AG, entwickelt und fertigt hochwertige und verfahrenstechnisch anspruchsvolle Maschinen und Anlagen für die textilund gummiverarbeitende Industrie, die an
namhafte Reifencordhersteller in der ganzen Welt geliefert werden. Reifen aller Art
werden heute nach strengen Qualitätsnor-
men hergestellt (DIN IS0 9000). Die hohen
Qualitätsansprüche erfordern eine lückenlose Überwachung des Herstellungsprozesses, das heißt, Prozessparameter wie
Temperatur, Verstreckung oder Zug müssen laufend überwacht und kontrolliert
werden. Sämtliche Prozessparameter der
Anlage werden deshalb auf zwei redundanten PCs vorgegeben, überwacht und
erfasst. Diese kommunizieren über Profibus DP mit der Anlagensteuerung Simatic
S7-400-2DP.
Für ihre komplexen Funktionen benötigt die Anlage eine anspruchsvolle Steuerungs- und Antriebstechnik. Das Gewebe
wird über Zugwerke und angetriebene Walzenpaare durch die Anlage gezogen. Zwischen den Zugwerken entstehen Züge von
1000 bis 90 000 Newton, die mittels Zugmessbalken und digitalen Messverstärkern
gemessen werden. Die Messverstärker sind
mit der SPS über Profibus DP verbunden –
das garantiert ein sehr genaues, störungsfreies und hoch auflösendes Signal sowie
eine detaillierte Fehlerdiagnose.
Präzise Antriebe als Qualitätsgaranten
Da im Mittelteil der Reifencordanlage ein
kontinuierlicher Betrieb stattfindet, sind
DC-Einspeisung, Verteilung und Frequenzumrichter der Antriebe
Fotos: Benninger Zell
27
Schema einer Reifencordanlage
Umlüfter
Ablüfter
Antriebe
Zugkraftmessung
Benninger AG
zuverlässige Antriebe besonders wichtig.
Schließlich läuft die Anlage tagelang, ohne
anzuhalten. Abwickler und Aufwickler sind
durch Warenspeicher entkoppelt und können zum Wechseln der Rohgewebe- und
Fertiggewebeballen angehalten werden.
Wird die Anlage gestoppt, entsteht Gewebeausschuss und damit ein großer Verlust
für das Unternehmen. Eine Anlage ist deshalb mit bis zu zwölf Antrieben mit einer
Gesamtleistung von bis zu 800 Kilowatt
ausgerüstet. Zum Einsatz kommen Frequenzumrichter des Typs Masterdrives mit
Leistungen von 9 bis 220 Kilowatt, die über
einen gemeinsamen DC-Zwischenkreis gekoppelt und versorgt werden. Abhängig
von der Einstellung und dem Betriebszustand der Anlage lassen sich die Antriebe
beliebig motorisch oder generatorisch betreiben. Der DC-Zwischenkreis wird zentral
durch eine Einspeiseeinheit versorgt.
Neben nicht rückspeisefähigen StandardGeräten kommen auch Active Front EndGeräte (AFE) zum Einsatz. Durch Verwendung einer AFE-Einspeiseeinheit konnte
die Dauer des zulässigen Spannungsabfalls
erheblich erhöht und damit dem Wunsch
der Kunden nach höheren Toleranzen bezüglich der Stabilität der Stromversorgung
entsprochen werden.
Die thermische Behandlung des Gewebes erfolgt in bis zu zehn Heißluftöfen. Dort
blasen Ventilatoren die auf bis zu 245 Grad
Celsius aufgeheizte Luft direkt auf die
Gewebebahnen. Um eine gleichmäßige
Temperaturverteilung zu gewährleisten
und diese dokumentieren zu können, wird
die Lufttemperatur im Inneren der Öfen an
mehreren Stellen gemessen. Dafür ist jeder
Ofen mit bis zu 20 Temperaturfühlern
(PT100) ausgestattet. Insgesamt sind in
einer Anlage bis zu 250 Temperaturfühler
installiert. Durch die dezentrale Installation der PT100-Module konnte die Installation erheblich vereinfacht und die Kabellängen konnten sehr stark reduziert werden. Jeder Ofen ist mit mindestens drei
Lüftern ausgerüstet. Alle Lüfter werden
über Frequenzumrichter Masterdrives im
Bereich von 50 bis 90 Kilowatt betrieben.
Die Gesamtleistung der Lüfter beträgt bis
zu 2500 Kilowatt. Durch den Einsatz der
Frequenzumrichter lässt sich die Luftmenge in den Öfen sehr präzise einstellen:
Gegenüber Klappensystemen sparen sie
Energie und verhindern eine zusätzliche
Belastung des Netzes durch Blindleistung.
Als analoge und digitale E/A-Module ver-
wendet Benninger die bewährte Peripherie
ET 200S. Die E/A-Signale sowie alle Frequenzumrichter werden mit bis zu drei
Profibus DP-Feldbussystemen angesteuert.
Die Projektierung sämtlicher Steuerungsund Regelungsaufgaben einschließlich der
Antriebstechnik lässt sich ganz einfach mit
Step 7 ausführen.
Mehr zum Thema:
www.benninger.de
28
CASE STUDY
Veredlung
Modularisierung in der Nassveredlung
Waschkonzepte nach Maß
Die Maschinenfabrik Küsters steht für kundenindividuelle Veredlungsanlagen
bei allen Veredlungsschritten und Textilien. Um die dafür nötige Variantenvielfalt in den Griff zu bekommen, setzt das Unternehmen auf eine Dezentralisierung der Steuerungstechnik mit Simatic. Die autarken mechatronischen
Module können unabhängig voneinander konfiguriert, getestet und in Betrieb
genommen werden.
A
lle Textilien werden heute vor der
Konfektion einem aufwändigen Veredlungsprozess unterzogen. Dabei
hat das Waschen einen entscheidenden
Einfluss auf die Qualität des Veredlungsschrittes. Egal ob zum Entschlichten (Entfernen von Stärke aus dem Webprozess) oder
nach dem Färben, Bleichen und Mercerisieren zum Glätten der Baumwollfasern – immer müssen Restchemikalien oder Schmutzstoffe ausgewaschen werden.
Die Eduard Küsters Maschinenfabrik
GmbH & Co. KG aus Krefeld ist Spezialist für
Maschinen für die textile Nassveredlung
von Web- und Maschenware unter Einsatz
schwimmender Walzen. Bei der Entwicklung seiner Waschmaschinen berücksichtigt das Unternehmen sowohl die unterschiedlichen Veredlungsprozesse als auch
die verschiedenen Textilkonstruktionen.
Damit die richtige Waschtechnik für die
jeweilige Aufgabe zum Einsatz kommt, werden den Kunden maßgeschneiderte Lösungen geboten – von der klassischen und vielseitig einsetzbaren „Compacta“ über die
Hochleistungswaschmaschine „TurboFlush“
mit optimiertem Wasserverbrauch bis zur
extrem spannungsarm arbeitenden „Elanit“Baureihe für hochelastische Maschenware.
Jede Nassveredlungsanlage von Küsters
besteht aus einzelnen Maschinenmodulen,
die der Kunde nach den Anforderungen des
Prozesses und der Ware entsprechend, individuell zusammenstellen kann.
Flexibel dank Dezentralisierung
Um diesen individuellen Service auch automatisierungstechnisch optimal umzusetzen, hat sich Küsters für eine Dezentralisierung der Steuerung in seinen Textilveredlungsanlagen entschieden. Das heißt,
mehrere autarke Maschinen beziehungs-
weise Module mit jeweils eigener dezentraler Steuerung
sind mit einer zentralen Steuerung mit Visualisierung
verbunden. Durch die Standardisierung der einzelnen
Waschmodule, die man lediglich zusammenschalten muss,
kann den Kundenwünschen
noch leichter Rechnung getragen werden.
Realisiert werden die dezentralen Steuerungen mit
Simatic ET 200S mit fehlersicherer CPU S7-IM151-7F und dem
Panel Simatic OP 77A. Dabei setzt Küsters
erstmals das einfach und intuitiv zu bedienende Programmiertool Simatic WinCC
flexible ein, das durch intelligente Assistenten und die vollständige Einbindung in
Totally Integrated Automation (TIA) eine
hohe Projektierungseffizienz garantiert.
Über Profibus DP sind alle dezentralen
Steuerungen mit der zentralen Steuerung
Simatic S7-315 DP verbunden. Zum Bedienen und Beobachten stehen ein Simatic
Panel PC 677 mit Touch Screen und die
bewährte Conticon-Software von Küsters
zur Verfügung.
Das international aktive Unternehmen
verspricht sich nach der Umsetzung dieses
Konzeptes erheblich verkürzte Inbetriebnahmezeiten und eine optimierte Ferndiagnose bis in die unterste Ebene der
Steuerung.
Küste
rs
Dank moderner Automatisierung
und innovativer Technik können
selbst empfindliche Textilien
schonend durch die Hochleistungswaschmaschine TurboFlush von
Küsters transportiert werden
Mehr zum Thema:
www.kuesters.com
RUBRIK
CASE STUDY
29
Veredlung
Durchschlagender Erfolg: Simatic WinCC flexible
in der Textilindustrie
Flexibilität als Programm
Der italienische Textilmaschinenhersteller CIMI setzt seit kurzem Simatic WinCC flexible
in einer seiner Maschinen ein. Die ausgesprochen hohen Anforderungen an Flexibilität,
kurze Umrüstzeiten und einfache Bedienung werden mit der innovativen HMI-Lösung
für das Panel- und PC-basierte maschinennahe Bedienen und Beobachten unter
Windows 2000 oder XP bestens erfüllt.
Dargestellt auf
dem Multi
Panel MP370:
das MultifixMaschinenschema
CIMI
D
as im Herzen der italienischen Textilindustrie angesiedelte Unternehmen CIMI baut Maschinen zur Veredlung von Textilien und ist weltweit
führend bei Geweben aus Wolle und bei
Mischgeweben. CIMI versucht auch seine
Stellung in der Baumwollbranche auszubauen. Zu CIMIs wichtigsten Kunden
gehören namhafte Firmen wie Loro Piana,
Zegna, Cerruti, Piacenza und Marzotto.
Der Innovationsdrang des italienischen
Maschinenbauers und die Verfügbarkeit
neuer Technologien auf Seiten von Siemens
führten dazu, dass gemeinsam neue Lösungen für das Bedienen und Beobachten von
Maschinen ausgetestet wurden. Dabei wurde
Simatic WinCC flexible für die Projektierung eines Multi Panels Simatic MP370 an
einer Maschine (Multifix) zur Fixierung von
durchgehenden Fasern verwendet.
Bei diesem Prozess, in der Fachsprache
„Crabbing“ genannt, durchläuft das Gewebe zunächst eine oder mehrere Wannen,
wo es mit Hilfe von Druckdüsen mit Wasser
getränkt wird. Im anschließenden Wassersackrohr wird das Gewebe mit einer Chemikalie durchtränkt und schließlich in
einer Wanne mit gesättigtem Dampf chemisch behandelt. Das Herz dieser Einheit
ist der Verdampfer. Die Sattdampf-Umgebung im Innern des Verdampfers bleibt
durch das besondere Dampf-Verteilungssystem stets gleich, so dass die Behandlung
der Textilien absolut gleichmäßig erfolgt.
Am Ende des Prozesses wird das Gewebe in
einer Spülwanne gewaschen.
Die Temperatur der Wanne mit gesättigtem Dampf wird durch einen in einem
Simatic S7-Controller ablaufenden Algorithmus PID-geregelt. Dieser Regelkreis
betätigt die Modulier-Membranventile, die
den Dampfzutritt in die Wanne steuern. Die
Temperatur muss auf jeden Fall konstant
bleiben, denn schon einige Grad Unterschied verändern die Gewebe-Charakteristiken. Das mit WinCC flexible projektierte
Multi Panel MP370 überwacht die Temperatur des Dampfs und der verschiedenen
Bäder sowie den Flüssigkeitsstand in den
Bädern und bietet dem Bediener die Möglichkeit zur Veränderung und Steuerung
aller Prozessphasen.
Schnell anpassbar und polyglott
Durch unterschiedliche Arbeitslängen der
Gewebe lassen sich in der Multifix verschiedene Leistungsstufen realisieren oder
durch unterschiedliche Sattdampf-Temperaturen die Qualität des Endprodukts
beeinflussen. WinCC flexible unterstützt
diese Flexibilität optimal, besonders dann,
wenn die Maschine häufig umkonfiguriert
werden muss. Massimiliano Morscher, der
Leiter der Automatisierungstechnik bei
CIMI, bestätigt, dass mit WinCC flexible
Änderungen in wesentlich kürzerer Zeit
ausgeführt werden können. Mit Hilfe von
Bildbausteinen lassen sich parametrierbare
Projektsätze erstellen, die in mehreren Anwendungen eingesetzt werden können.
Ein weiterer Benefit für Morscher ist
die Möglichkeit der mehrsprachigen Projektierung für exportorientierte Betriebe
wie CIMI. Mit WinCC flexible kann man
online zwischen bis zu 16 Sprachen umschalten. Und dank des integrierten Wörterbuchs können die projektierten Texte
automatisch übersetzt werden, was eine
beachtliche Zeit- und Kosteneinsparung
bedeutet.
Mehr zum Thema:
www.cimi.it
SYSTEM SOLUTION
Converting
Verkürztes Engineering mit StandardBausteinen
Converting aus
dem Baukasten
Das standardisierte Automatisierungspaket Converting
Toolbox vereinfacht Anwendungen zur Verarbeitung von
Warenbahnen wesentlich und eröffnet Maschinenbauern
neue Spielräume bei der Preis- und Termingestaltung.
F
ür die Be- und Verarbeitung wickelbarer Materialien hat sich international der Begriff „Converting“ etabliert.
Gemeinsam ist den Converting-Verfahren
in aller Regel, dass das Material zu Beginn
des Prozesses in aufgewickelter Form vorliegt und am Ende wieder aufgewickelt oder
geschnitten wird. Dabei erfordern die verschiedenen Materialien und technologischen
Verfahren individuelle Bahngeschwindigkeiten, Drehzahlen, Momente und Präzision.
Dennoch nutzt das Gros aller ConvertingApplikationen die gleiche, eng umrissene
Menge mechatronischer Grundfunktionen.
Die Converting Toolbox stellt genau diese
Antriebsfunktionen bedarfsgerecht und
fein skalierbar bereit.
Engineering per Copy and Paste
Die mechatronischen Einzelfunktionen in
Form von Funktionsbausteinen können
direkt im Anwenderprogramm verwendet
werden. Mitgelieferte Musterapplikationen
zeigen, wie mit einem einzigen Funktionsbaustein die benötigte technologische Funktion effizient und performant realisiert wird.
So ist beispielsweise ein tänzergeregelter
Aufwickler mit individueller Wickelhärtekennlinie nach minimalen Anpassungen an
die jeweilige Maschinen-Hardware einsatzbereit und mit allen benötigten Bedienmasken ausgestattet. Die Maschinenfunktion kann nach kürzester Vorbereitungszeit isoliert getestet und optimiert werden.
Der relevante Code der Musterapplikation,
im Wesentlichen der FB-Aufruf mit der
Schnittstelle zum Bedieninterface, lässt sich
dann per Copy and Paste einfach ins eigene
Projekt übernehmen. Alternativ kann auch
eine Musterapplikation selbst zur Anwendung ausgebaut werden, wobei die einzel-
P. Koerber
30
Die Converting Toolbox
eignet sich für die
unterschiedlichsten
Anwendungen im
Bereich Warenbahnen
nen Maschinenfunktionen sehr einfach in
Relation zu einer realen oder virtuellen
Leitachse zu bringen sind. Die Bewegungsführung ist somit flexibel parametrierbar,
was einen weiten Einsatzbereich der Maschine und kurze Rüstzeiten unterstützt.
Plattform nach Wahl
Als Systemplattform für die Converting
Toolbox eignet sich vorzugsweise das Motion
Control-System Simotion. Darüber hinaus
stehen unter Simotion Controller-basierte
Topologien oder die IPC-gestützte Automatisierung zur Auswahl. Es gibt Funktionsbausteine für alle Simotion-Hardwareplattformen und Simatic S7-Steuerungen mit
aktuellen Masterdrives MC-Umrichtern, die
ohne weitere Anpassungen auf den jeweiligen Plattformen einsetzbar sind. Daraus
resultiert eine ungewöhnlich gute Skalierbarkeit in Hard- und Software, was der Vielfalt wickelbarer Materialien gerecht wird.
Standardisiert und offen
Der Aufwand für die Projektierung bis hin
zur Inbetriebnahme und Dokumentation
wird durch die standardisierten Lösungen
gegenüber eigenen Neuentwicklungen erheblich reduziert, da in mehr als 80 Prozent
der Fälle die in einem Maschinenmodul
benötigte Antriebsfunktionalität von einem
Baustein der Converting Toolbox vollstän-
dig abgedeckt wird. Meist genügt das einfache Parametrieren des Bausteins zur
Automatisierung eines Wicklers oder Verlegers. Muss die serienmäßige Funktionalität eines Bausteins dennoch erweitert
oder geändert werden, erweisen sich die
Funktionen der Converting Toolbox als
äußerst effizient selbst zur Umsetzung von
Sonderfunktionen.
Wegen der Offenheit von Siemens-Automatisierungssystemen bleibt die Unabhängigkeit des Maschinenbauers und des
Betreibers bei Diagnose, Änderungen, Erweiterungen und Anpassungen gewahrt.
Der Betreiber einer auf Basis der Converting
Toolbox automatisierten Maschine kommt
zudem in den Genuss der für Totally Integrated Automation typischen integrierten
Diagnose-, Wartungs- und Service-Funktionalität. Fernwartung über Netzwerke und damit weltweiter Support sind grundlegende
Systemeigenschaften. Darüber hinaus hilft
der reaktionsschnelle und weltweit präsente
Siemens-Service, hohe Verfügbarkeit und
Produktivität dauerhaft zu sichern und die
Ersatzteilhaltung zu minimieren.
Mehr zum Thema:
SERVICE & SUPPORT
31
Optimierter
Maschinenservice mit
RSV und EUNAweb
amit die Kosten für den Maschinenhersteller (OEM) möglichst immer im geplanten Rahmen und damit berechenbar
bleiben, bietet Siemens einen Reparaturservice-Vertrag (RSV) an. Dieser Vertrag bietet dem Maschinenbauer zu einem günstigen Pauschalpreis die weltweite Mängelbeseitigung – auch beim Betreiber. Der RSV
mit Laufzeiten von 12 oder 24 Monaten bietet folgende Serviceleistungen: Bereitstellung von Servicepersonal, Fehlerdiagnose
und Störungsbeseitigung vor Ort sowie
Nachweis der Störungsbeseitigung.
Die Aktivierung des RSV erfolgt nach der
Endverbleibsmeldung der Maschine und
ermöglicht somit im Servicefall die schnelle
maschinenbezogene Ersatzteilbeschaffung
ohne aufwändige Vorklärung zwischen Endkunden/OEM und Siemens – das heißt, es ist
nur eine Zertifikatsnummer für den optimierten Maschinenservice nötig. Die Vertragsführung erfolgt in EUNAweb (End User
Notification Administration via Web). EUNAweb ist eine Datenbank, mit der jederzeit
Ausrüstungs- und RSV-Daten für autorisierte
Vertragspartner zugänglich sind.
Bei Interesse wenden Sie sich einfach an
Ihren Siemens-Ansprechpartner.
D
Siemens AG
Nils Kroemer, Werksleiter WKC, und Wolfgang Kanzler,
Leiter RD Chemnitz, sowie die Repräsentanten der
Barmag Spinnzwirn GmbH, Horst Grundmann und
Karl-Heinz Geidelt (v. l.), bei der feierlichen Übergabe
des 100.000sten Masterdrives Kompakt Plus
100.000 Masterdrives Kompakt Plus ausgeliefert
Großer Erfolg für kompakten Antrieb
m Januar 2005 konnte der 100.000ste
Masterdrives Kompakt Plus an Vertreter
der Barmag Spinnzwirn GmbH, dem führenden Anbieter für Spinnkomponenten, übergeben werden.
Die Produktion der Antriebe Masterdrives
Kompakt Plus im Siemens-Werk für Kombinationstechnik Chemnitz (WKC) begann im
Oktober 2000 und steigerte sich im Geschäftsjahr 2003/04 auf rund 35.000 Achsen. 60 Mitarbeiter in der Produktion und
zehn Entwicklungs- beziehungsweise Soft-
I
wareingenieure für die Innovation, Erweiterung und Pflege der Produkte schreiben mit
ihrem Einsatz an der Erfolgsgeschichte mit.
Ob in der Ausprägung MC (Motion Control) oder VC (Vector Control) – die Gerätefamilie Masterdrives zeigt sich mit der Bauform Kompakt Plus allen Anforderungen an
hohe Leistungsdichte auf kleinstem Raum
ausgezeichnet gewachsen.
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/masterdrives
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/automation/support
Mechatronic Support
rfüllt eine bestehende Maschine ihre Anforderungen nicht oder
soll eine bewährte Maschine weiterentwickelt werden, hilft der
Mechatronic Support: Eine Maschinenanalyse gibt zunächst Aufschluss über das Entwicklungspotenzial eines Maschinenkonzepts.
Zusammen mit Simulation und Virtual Prototyping lassen sich die
Analyseergebnisse genau quantifizieren. So kann der Kunde bereits
in der Entwicklungsphase nach der besten Maschinenlösung
suchen.
Die Basis ist geschaffen für ein simuliertes Maschinenmodell (hier
lassen sich noch Änderungen an der Konstruktion vornehmen).
Der virtuelle Prototyp, der am Rechner entsteht, weist bereits alle
Merkmale der realen Maschine auf – nun steht einer Serienferti
gung nichts mehr im Weg.
Siemens AG
E
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/motioncontrol/mechatronic
32
DIALOG
Helsinki
Eskilstuna
Oslo
Stockholm
Gothenburg
Moscow
Vejle
Copenhagen
Hamburg
Dublin
Manchester
The Hague
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Herausgeber
Siemens Aktiengesellschaft
Bereich Automation and Drives (A&D)
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Bereichsvorstand
Helmut Gierse, Anton S. Huber,
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Verlag
Publicis KommunikationsAgentur GmbH, GWA
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Redaktion: Dr. Beate Bellinghausen (ChR),
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Presserechtliche Verantwortung
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Verantwortlich für den fachlichen Inhalt
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Projektmanagement:
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© 2005 by Siemens Aktiengesellschaft Berlin
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