Wenn in den an vielen Orten Österreichs platzierten Betonmischanlagen der Firma Wopfinger Transportbeton die "richtige Mischung" in den bereitstehenden Betontransporter fließt, dann wird die Qualität der Lieferung häufig von CIMPLICITY und den SPSen von GE Fanuc (ÖV: T&G) garantiert. Das zugehörige Know-how kommt vom Grazer Automatisierungsspezialisten SteKa. Die High-tech-Steuerung muss dabei mit den harten Anforderungen der Baubranche zurechtkommen. Vor allem die Bedienung muss leicht überschaubar und im Einklang mit der gewohnten Praxis des Bedienpersonals sein.

Mischanlage der Wopfinger Transportbeton in Grimmenstein

In den späten siebziger Jahren wurde im Zuge des Ausbaus der Südautobahn über den Wechsel von den „Wopfingern" ein Betonmischanlage in Grimmenstein, NÖ, aufgestellt. 1999 wurde diese überaltete Anlage durch ein neue Anlage der Firma Kaiser GmbH aus Deutschfeistritz, Steiermark ersetzt. Der elektrotechnische und automatisierungstechnische Teil der Mischanlage wurde von SteKa geplant und ausgeführt. Herzstück dabei sind das auf Windows basierende Visualisierungssystem CIMPLICITY HMI und Steuerungen der Serie 90-30 von GE Fanuc.

Johann Schadelbauer ist seit 1976 Mischmeister auf der Anlage in Grimmenstein/Hütten. Vor den Umstieg auf CIMPLICITY hatte er nie mit PCs zu tun. „Am Anfang war es schon schwer, sich an die Maus-Bedienung des Systems zu gewöhnen. Jetzt hab ich alles längst im Griff," meint Schadelbauer. Die anschauliche Darstellung des Mischprozesses am Bildschirm half dem erfahrenen Mischmeister bei der Umstellung. Längst ist der Umgang mit PC und Maus zur Routine geworden. Das auf Kundenwunsch parallel zur CIMPLICITY-Steuerung installierte konventionelle Bedienpanel wirkt nur mehr wie ein Relikt aus längst vergangenen Zeiten.

Dipl.-Ing. Christian Steiner, Geschäftsführer der SteKa Automation und Anlagen GmbH, hebt die Besonderheiten der Anlage in Grimmenstein hervor: „Bei diesem Projekt zeichneten wir für den gesamten Automatisierungsteil verantwortlich. Wir konnten sozusagen ‚auf der grünen Wiese‘ planen. Meist müssen wir wirklich unsere Automatisierungslösungen ja in vorhandene Systemumgebungen einpassen. Hier konnten wir alles nach unseren Vorstellungen umsetzen. – Zur vollsten Zufriedenheit des Kunden!"

Das „Gehirn" der Betonmischanlage ist die von SteKa konzipierte Dosiersteuerung, die den gesamten Chargenablauf steuert und autofertig verwiegt. Im Hintergrund werden alle erfassten Daten in eine Datenbank eingetragen und so jede Charge automatisch protokolliert.

Die Anlage ist so ausgelegt, dass eine Einmannbedienung der gesamten Anlage möglich ist. Der Mischmeister verwaltet und überwacht also die Zuförderung der Rohstoffe, das Mischen selbst und die Übergabe an die Fahrmischer (Betontransport-Lkw). Der Mischmeister kontrolliert die automatisch von der Disposition für den jeweiligen Transporter zugespielte Rezeptur und überwacht die Verwiegung, da die zugeführten Rohstoffe blockiert sein können. Bei all diesen Vorgängen unterstützt ihn die Prozessvisualisierung am Bildschirm und die dahinterliegenden Kontrollfunktionen. So wird z.B. signalisiert, wenn Übergewicht, also ein Istwertfehler der Gewichtsdosierung, vorhanden ist. Außerdem werden die Schutzschalter ausgewertet, wenn ein Störungsfall vorliegt. Auch die Beschickung erfolgt automatisch, sobald der Mischmeister den Silo für das angelieferte Material bestimmt hat.

Die wichtigste Bildschirmmaske für den Bediener ist das Dosierbild, auf dem sämtliche Dosierorgane, Waagen und der Mischer dargestellt sind. In einem kleinen Fenster wird zusätzlich der laufende Auftrag eingeblendet. Obwohl hier die zu verarbeitenden Datenmengen relativ klein sind, werden an die Visualisierung große Anforderungen gestellt. Da die Überwachung der Dosiervorgänge in Echtzeit erfolgen muss, müssen alle 600 Visualisierungspunkte (ein Punkt entspricht einem Datenregister in der SPS) in Echtzeit auch am Bildschirm aktualisiert werden.

Das SteKa-System umfasst auf der Datenbankseite noch die gesamte Auftragsplanung, -abwicklung und -protokollierung, die aber in der Anlage in Grimmenstein nur zum Teil umgesetzt wurde, weil vor Ort eine eigene Disposition vorhanden ist. Außerdem enthält das SteKa-System eine komplette statistische Auswertung der Auftrags- und Produktionsdaten.

SteKa: Erfahrung bei der Automatisierung von Industrieanlagen

SteKa wurde 1992 gegründet und konzentriert sich seither auf kundenspezifische Lösungen im Bereich der Automatisierungstechnik. Bisher lag der Schwerpunkt des Grazer Unternehmens vor allem bei der Automatisierung von Baumaschinen und -anlagen. Aber auch für Kunden aus der chemischen Industrie und in der Motorentechnik hat das SteKa-Team schon Lösungen mit SPSen und Visualisierungssystemen geschaffen. Dipl.-Ing. Steiner: „Wir setzen schon seit vielen Jahren GE Fanuc Produkte ein, sind aber offen für alle Kundenanforderungen." Aber besonders mit CIMPLICITY verbindet die steirischen Ingenieure vieles: „Bald nach der Vorstellung von Windows 95 gab es eine CIMPLICITY-Version für dieses Betriebssystem. Daraufhin stiegen wir von einem Konkurrenzprodukt, das wir damals einsetzten, auf CIMPLICITY um. Und wir mussten feststellen, dass es seither GE Fanuc immer wieder gelingt, diesen Vorsprung gegenüber anderen Visualisierungssystemen zu halten."

Prinzipiell werden von SteKa für ihre Anlagen soweit wie möglich Hard- und Software- Standardkomponenten eingesetzt – zum Vorteil der Kunden. In der Wägtechnik kommt dabei ein Feature der GE Steuerungen sehr gelegen. Für die Serie 90-30 steht ein Dehnmessstreifen-Modul zur Verfügung, das den direkten Anschluss von Messdosen an die Steuerung ermöglicht (ohne zwischengeschalteten Messverstärker).

Aber nicht nur mit den GE Fanuc Produkten ist Dipl.-Ing. Steiner vertraut und zufrieden: „Gerade im Baubereich ist Service vor Ort eine Grundbedingung. Durch die starke Dezentralisierung der Anlagen sind diese Betriebe nur mit sehr wenig Personal ausgestattet. Es gibt praktisch nirgends Techniker vor Ort. Das heißt, wir selbst müssen alle Probleme direkt vor Ort lösen, soweit wir mit Fernwartung den Fehler nicht beheben können. Daher sind wir auch auf gute, zuverlässige Lieferanten angewiesen, die uns bei Bedarf rasch mit Ersatzteilen und Know-how versorgen. T&G ist hier ein absolut zuverlässiger Partner."

Heute setzt SteKa vorwiegend auf Windows NT, was seit seiner Markteinführung von der GE Fanuc Software unterstützt wird. Auch Windows CE Software ist für die Anbindung an CIMPLICITY bereits verfügbar. Dipl.-Ing. Steiner: „Mit unserem Know-how zählen wir zu den Schrittmachern bei den Automatisierungs-Dienstleistern in Österreich. Wir werden jetzt auch verstärkt in andere Anwendungsbereiche der Industrieautomatisierung vordringen. Dazu haben wir mit T&G und den GE Fanuc Produkten gute Partner gewählt."