Plastverarbeiter 11/08

Von: PLAMA Engineering GmbH  03.02.2009
Keywords: Maschinenbau, Kunststoff, Kunststoffmaschinen

Die Plama Engineering GmbH mit Sitz in Haan ist mit rund 40 Mitarbeitern europaweit führend im Überholen gebrauchter Maschinen und Anlagen für die Kunststoff verarbeitende Industrie.  Das Unternehmen liefert auch komplette Produktionslinien, hat einen eigenen Hochleistungsextruder im Programm und betreibt darüber hinaus eine eigene PET-Flaschenfertigung.

Das Angebot an Retrofits der Haaner ist nicht nur für Verarbeiter interessant, die sich zunächst ohne große Investitionen in einem neuen Markt orientieren wollen. Denn eine gebrauchte Maschine oder Anlage schlägt meist nur mit 10 bis 35 % der Anschaffungskosten für eine vergleichbare neue zu Buche. Dies war auch einer der Gründe für die Vacu-Form Wischemann GmbH & Co. KG (Salzbergen), bei Plama eine komplexe Plattenextrusionsanlage in Auftrag zu geben.

Vacu-Form fertigt seit rund 30 Jahren mit 120 Mitarbeitern hochwertige Produkte aus Thermoplasten und PUR-Schäumen für den Fahrzeugbau, den Hoch-, Straßen- und Tiefbau, den Garten- und Landschaftsbau sowie diverse weitere Industriebereiche. Ein Erfolgsprodukt der Emsländer sind tiefgezogene Gartenteiche in Abmessungen von 500 bis 3.500 mm.

Schneller und flexibler mit deterministischer Regelung

Die von Plama gelieferte, 26 Meter lange Anlage verarbeitet mit vier generalüberholten Extrudern und einer hochmodernen, PC-basierten Echtzeitsteuerung aus dem Simatic-Produktbereich von Siemens Automation & Drives (A&D) rund 900 kg Material in der Stunde, hauptsächlich PMMA und ABS. Dabei lassen sich in den maximal 2.200 mm breiten und 12 mm dicken Platten bis zu fünf Materialschichten kombinieren. Entsprechend vielfältig ist das Einsatzspektrum der Platten, die neben Gartenteichen auch zu Fahrzeugaussen –und Innenverkleidungen, Waschraumteilen etc. tiefgezogen werden.

Klaus Heuer, Geschäftsführer von Vacu-Form, zur Entscheidung für die eigene Plattenfertigung: „Wir wollen mit der Anlage unsere Unabhängigkeit von Lieferanten ausbauen, um schneller und flexibler zu werden. Gleichzeitig können wir damit unseren Kunden den individuellen und kostengünstigen Materialeinsatz anbieten.. Mit der neuen Anlage haben wir jetzt Material und Qualität jederzeit unter Kontrolle.“ Letzteres wiederum beruht nicht nur auf dem konsequenten Ersatz qualitätsrelevanter Maschinenteile durch neue, sondern auch auf dem Einsatz einer besonders leistungsfähigen Echtzeitsteuerung, um die Deterministik des Regelverhaltens der Extruder zu gewährleisten.

„Normalerweise hätten wir einen Controller vom Typ Simatic S7‑300 oder S7‑400 in Betracht gezogen,“ erläutert der zuständige Projektleiter bei Plama für die Entwicklung der Anlage. „Da die komplexe Temperaturregelung der Extruder  in dieser Mehrschichtplattenlinie aber insgesamt 83 Regelkreise erfordern und bis zu vier Extruder gleichzeitig in einer automatischen Massedruckregelung arbeiten müssen, haben wir uns für die PC-basierte Echtzeitsteuerung Simatic WinAC RTX entschieden. Das fiel uns umso leichter, als Vacu-Form für die Visualisierung und Bedienung sowieso einen Industrierechner spezifiziert hatte.“

Übersichtlicher, sicherer und komfortabler

Die Wahl fiel auf einen Simatic Panel PC 677 mit abgesetztem 15“-Touchscreen in Schutzart IP65. Damit lassen sich PC-basierte Visualisierungs- und Steuerungslösungen unter vielfältigen Umgebungsbedingungen maschinennah realisieren. Neben zwei Ethernet-Anschlüssen verfügt der Industrie-PC über eine Profibus-Schnittstelle onboard, über die Plama die gesamte Anlagensteuerung realisiert hat.

Der Bildschirm ist auf einem verfahrbaren Bedienpult installiert, das für kritische Maschinenfunktionen durch ein Pushbutton Panel Simatic PB 17‑II ergänzt wird. Über dessen programmierte Membrantasten können wichtige Einstellungen beim Einrichten der Anlage direkt an der Maschine überprüft und kritische Antriebe mit einem einzigen Tastendruck ein- oder ausgeschaltet werden, ohne dass der Bediener erst am Bildschirm navigieren muss. Klaus Heuer dazu: „Anfangs hatten wir hinsichtlich der Akzeptanz der neuen Bedienphilosophie durch unsere Maschinenführer Bedenken. Diese stellten sich jedoch schnell als unbegründet heraus. Das ebenso übersichtliche wie funktionsgerechte System wurde allseits sofort angenommen.“

Wohl auch deshalb, weil die mit Simatic WinCC flexible realisierte Visualisierung kaum Wünsche offen lässt. So sind beispielsweise alle 78 Temperaturregelzonen der Extruder in einem gemeinsamen Bedienbild zusammengefasst und über die Software ansteuerbar. „Aufwändige manuelle Eingriffe in die Regelung unmittelbar im Schaltschrank, wie sie früher üblich waren, sind damit passé," unterstreicht Heuer. „Das neue System ist damit erheblich sicherer, denn bei der Arbeit am Schaltschrank hatte der Bediener kaum Einblick in die eigentlichen Geschehnisse in der Anlage. Wenn dann irgendwo ein Heizband ausfiel, konnten sich unerwartet und unkontrolliert Drücke aufbauen, mit der Gefahr entsprechender Schäden an der Maschine.“

Insgesamt realisierte Plama in enger Abstimmung mit dem Kunden rund 70 Bedienbilder zum Bedienen und Beobachten aller relevanten Betriebs- und Qualitätsparameter. Darüber hinaus dienen Panel PC und WinCC flexible zur umfassenden Erfassung und Speicherung von Produktionsdaten für Qualitätssicherung, Trendanalysen und mögliche künftige Aufgaben bis in die Produktionsplanungsebene hinein. „Das Potenzial ist enorm, und wenn erst einmal die Grundlagen dafür geschaffen sind, entdecken viele Kunden meist mehr Bedarf an gesicherten Daten, als ursprünglich im Pflichtenheft stand,“ sagt der zuständige Verkäufer dieser Anlage, mit dem Humor des erfahrenen Projektingenieurs.

Durchgängige Automatisierungstechnik

Weitere Highlights der Automatisierungslösung sind Solid-State-Relais Sirius SC für die Regelkreise und deren Anbindung über insgesamt zehn Peripheriebaugruppen Simatic ET 200M, die unmittelbar an den Extrudern installiert sind. Das hat den Verkabelungsaufwand für die Temperaturerfassung der Regelzonen erheblich verringert. Darüber hinaus sind auch die wegen des anfallenden Staubs in einem separaten Raum untergebrachten Dosiereinrichtungen in das PC-basierte System einbezogen. Dosiert wird dabei gravimetrisch über Wägeeinrichtungen Siwarex U.

Vacu-Form nutzt außerdem die Sm@rtService-Option von Simatic WinCC flexible. Über diese Schnittstelle ist die Anlage für Statuschecks oder Einstellungen jederzeit auch von außerhalb zugänglich. Vacu-form nutzt dies unter anderem regelmäßig, um Rezepturen zu ändern: „Wenn wir eine neue Rezeptur ausprobieren, kann sich schon ein einziger Eingriff auf viele Prozessparameter gleichzeitig auswirken. An der Maschine ist normalerweise nicht die erforderliche Ruhe, um dafür die Übersicht zu behalten. Das geht vom Büro aus besser.“ Parallel dazu nutzt Plama seinerseits einen TeleService-Adapter, um Software-Updates Zeit und Kosten sparend einfach von Haan aus einzuspielen.

Hinter der Präferenz für die durchgängige Automatisierungstechnik von Siemens steht bei beiden Firmen eine klare Strategie. „Wir liefern 70 % unserer Maschinen und Anlagen ins Ausland,“ sagt PLAMA, „und müssen uns daher auf die Verfügbarkeit von Ersatzteilen und Service verlassen können. Abgesehen davon bringen heterogene Systeme oft Schnittstellenprobleme mit sich.“ Herr Heuer ergänzt, dass Vacu-form auch im Tiefziehbereich grundsätzlich Siemens-Steuerungen verwende und spezifiziere: „Schon bei den ersten Gesprächen hatten wir uns darauf verständigt, dass es eine Simatic-Lösung sein müsse. Unsere Mitarbeiter kennen die Technik und die Bedienphilosophie. Das minimiert unseren Aufwand für die Ersatzteilhaltung, Wartung und Schulung.“

In Zukunft weitere Anlagen mit neuer Steuerung

Ähnlich positiv bewertet der Projektleiter bei PLAMA die Programmierung der Bedienoberfläche: „Obwohl wir eigentlich das Vorgängersystem gewöhnt waren, brauchten wir nur  wenige Tage zur Einarbeitung in WinCC flexible. Bei gelegentlichen kniffligen Projektierungsfragen, wie im Fall der Regelung, stand uns der telefonische Support von Siemens zur Seite. Die Geschwindigkeit und die vielen neuen Möglichkeiten in WinCC flexible sind beeindruckend. Gleichzeitig konnten wir grundlegende Bausteine unserer bisherigen Projektierungsarbeit problemlos übernehmen. Das hat viel Zeit gespart.“

Nach kleineren Software-Änderungen während der Inbetriebnahmephase läuft die Plattenextrusion inzwischen stabil. Vacu-Form ist mit dem PC-basierten System hoch zufrieden und zieht neben weiteren Linien dieser Art auch eine entsprechende Modernisierung bestehender Anlagen in Erwägung.

Keywords: Co-Extrusion, Gebrauchtmaschinen, Kunststoff, Kunststoffe, Kunststoffmaschinen, Maschinenbau, Produktionsanlagen

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