Wenn sich die Kosten für Maschinendaten-Erfassungssysteme (MDE) nicht lohnen oder etwa spezielle Software-Schnittstellen sowie eine Netzwerk-Infrastruktur in der Produktionshalle nicht vorhanden ist, dann bietet sich Signalsäulenfunksysteme an, mit dem bis zu 50 Maschinen überwacht werden können.
Mit der Erweiterung des PSD-Portfolios um das Signalsäulen-Funksystem WIN bietet Phoenix Contact eine kostengünstige Alternative zu MDE an, indem die in der Regel an jeder Maschine montierte Signalsäule die Aufgabe einer Funkschnittstelle übernimmt. Die existierende Signalsäule wird hierzu einfach mit Hilfe eines Bajonett-Verschlusssystems ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand und Werkzeug durch ein Funkelement ergänzt. Das Funkelement überträgt die Signalzustände der einzelnen Säulenelemente dann drahtlos an eine Empfangseinheit, die an den USB-Anschluss eines PC angekoppelt ist. Nach dem beschriebenen Prinzip lassen sich die Zustände von bis zu 50 Maschinen zentral und somit gleichzeitig erfassen und durch die auf dem PC installierte WIN-Software anzeigen. Die Daten werden entweder in einer Gesamtansicht oder optional auf mehrere Ansichten verteilt dargestellt, damit eine bessere Übersicht gegeben ist. Um die Lokalisierung einer Maschine zu vereinfachen, in der eine Störung aufgetreten ist, kann der Anwender einen Hallenplan als Hintergrundbild in den Ansichten hinterlegen und die Zustandsanzeige der Signalsäulen entsprechend ihres Montageorts frei im Hallenplan platzieren. Jede Zustandsänderung wird ihm durch ein Pop-up-Fenster visualisiert, das auch dann sichtbar ist, wenn andere Programme auf dem PC genutzt werden. Die Störungsmeldung und Anzeige des Fehlerorts tragen zu einer Reaktion im Störungsfall bei. Auf Wunsch kann pro Signalsäule eine individuelle Fehlermeldung festgelegt werden, die per Email verschickt oder an eine Anwendung auf dem PC übergeben wird.
Neben der Visualisierung der aktuellen Maschinenzustände ermöglicht die WIN-Software zwei weitere Darstellungen. Zum einen lässt sich die Produktivität jeder einzelnen Maschine anhand von Kreisdiagrammen analysieren. Ferner kann sich der Anwender den zeitlichen Verlauf der einzelnen Maschinenzustände innerhalb eines frei definierbaren Zeitraums darstellen lassen. Während des Betriebs der Maschine können einzelne Zeiträume vom Maschinenbediener mit Kommentaren versehen werden, so dass die Ursache für den jeweiligen Maschinenzustand bei einer späteren Auswertung nachvollziehbar ist. Muss beispielsweise in einer Maschine ein Werkzeug ausgewechselt werden, wird dies bei der anschließenden Betrachtung des Zustandsverlaufs der Maschine als notwendiger Stillstand erkannt. Darüber hinaus können auch Kommentare für bevorstehende Fertigungsaufträge eingefügt werden. Eine Analyse zeigt, in welchem Prozessschritt der Maschine vermehrt Störungen aufgetreten sind und aus diesen Erkenntnissen entsprechende Gegenmaßnahmen ableiten. Alle erfassten Daten werden gespeichert, der Zugriff ist auch via Internet möglich.
Das Funknetzwerk lässt sich ohne Programmierung in Betrieb nehmen und unter Umständen zu einem späteren Zeitpunkt erweitern. Dazu müssen die einzelnen Funkelemente vor der Montage lediglich nacheinander per USB-Kabel an den PC angeschlossen werden, um sie mit der Empfangseinheit zu verknüpfen. Sind die Funkelemente dann in die Signalsäule eingebaut, ist das Funknetzwerk sofort einsatzbereit. Das PSD-Produktportfolio umfasst unter anderem zwei Sets, bei denen jeweils drei Funkelemente bereits mit der Empfangseinheit verbunden sind. Deshalb beschränkt sich die Inbetriebnahme des Funknetzwerks, das aus maximal drei Signalsäulen besteht, auf die Installation der WIN-Software und je nach Set auf die Montage der Funkelemente oder der Signalsäulen inklusive der Funkelemente.
Die Reichweite eines Funkelements beträgt 300 m. Aufgrund der Routing-Funktion ist es auf 900 m ausweitbar. Die Routing-Funktion sorgt außerdem dafür, dass die Übertragung immer über den Weg mit der größtmöglichen Signalstärke erfolgt. Der Zustand einer Signalsäule, die nicht in Sichtweite des Maschinenbedieners installiert ist, kann mit einem Funk-Multiplexer-Set drahtlos auf eine sichtbare Signalsäule gespiegelt werden. Die lange Zeitspanne zwischen dem Auftreten eines Fehlers an einer unvernetzten Maschine, die sich außerhalb der Sichtweite des Bedieners befindet, und der Wahrnehmung der Fehlermeldung führt häufig zu unnötig langen Stillstandszeiten. Diese werden durch den Einsatz des Funk-Multiplexer-Sets erheblich reduziert. Die beiden Funkelemente des Sets lassen sich nach der Montage direkt, also ohne vorherige Konfiguration, verwenden.
Dipl.-Ing. Thorsten Matthies, Phoenix Contact, Bad Pyrmont
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