Angewandte Forschung und Entwicklung im Bereich der Automatisierung
Bei der Erstellung von Angeboten und der Durchführung von Voruntersuchungen an Automatisierungsstandorten sahen sich die Spezialisten unseres Unternehmens wiederholt mit der Notwendigkeit konfrontiert, Probleme zu lösen, die über die üblichen ingenieurtechnischen Praktiken hinausgingen. Dies war der Fall, wenn die Wirksamkeit (technisch oder wirtschaftlich) oder sogar die Durchführbarkeit einer bestimmten Methode nicht sofort ersichtlich war. In solchen Fällen wurde angewandte Forschung und Entwicklung betrieben, um die Anwendbarkeit der Methode zu überprüfen oder die effektivste Methode zur Messung, Eingriff oder Steuerung auszuwählen. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für solche Arbeiten.
Modernisierung
Trotz der traditionell konservativen Ausrichtung der industriellen Automatisierungsbranche unterliegen Automatisierungssysteme einer dynamischen Entwicklung. Übergeordnete Steuerungssysteme basieren auf Servern und Computern mit derselben Architektur und denselben Betriebssystemen wie Unternehmenssysteme und werden zudem ständig aktualisiert. Untergeordnete Steuerungssysteme sind wesentlich konservativer; doch auch hier treibt das Potenzial neuer Automatisierungskonzepte die Modernisierung voran. Unsere Spezialisten haben zahlreiche Projekte zur Modernisierung von Automatisierungssystemen durchgeführt. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für solche Arbeiten.
Rekonstruktion von Kommunikationsprotokollen für proprietäre Geräte
Im Rahmen der Projektdurchführung Leitstände für Kompressorstationen wurden mehrere Arten von Spezialgeräten identifiziert, die von Forschungsorganisationen in der Zeit des rasanten Wachstums der Computertechnologie für die Automatisierung entwickelt worden waren. Die Geräte führten spezifische Messungen durch, kommunizierten über serielle Schnittstellen miteinander und zeigten die Ergebnisse auf Anzeigen an. Informationen über die Parameter und Kommunikationsprotokolle waren verloren gegangen. Als Ergebnis der Arbeit gelang es uns, die Kommunikationsprotokolle (Modbus-ähnlich) für die meisten Gerätetypen wiederherzustellen und zu entschlüsseln und die gewonnenen Daten – ohne den Betrieb dieser Systeme zu stören (unter Verwendung von Sniffern) – in Echtzeit in das Projekt einzuspeisen. Daten von einigen Gerätetypen, die nicht entschlüsselt werden konnten, wurden mithilfe von Bildverarbeitungssystemen in das Projekt eingespeist.
Modernisierung der Automatisierungssysteme in der Elektrostahlschmelze
Beim Bau der Elektrostahlschmelze wurde ein Automatisierungssystem unter Verwendung der SCADA-Software „Wonderware Intouch“ implementiert, die auf industriellen Arbeitsstationen installiert war. Nach vielen Jahren intensiven Betriebs traten jedoch Ausfälle der industriellen Arbeitsstationen auf, da Ersatzteile kaum noch erhältlich waren. Moderne Industrie-Workstations unterstützten die verwendete Betriebssystemversion nicht mehr, und die verwendete SCADA-Version lief nicht auf der modernen Betriebssystemversion. Unsere Spezialisten führten eine schrittweise Migration von Dutzenden von Workstations in verschiedenen Produktionsbereichen auf neue Industrie-Workstations durch, auf denen die neueste Version des Betriebssystems und die neueste Version von SCADA liefen. Während des Modernisierungsprozesses wurden die Workstation-Programme und Skripte aufgrund erheblicher Unterschiede zwischen den Generationen der SCADA-Software gründlich überarbeitet und debuggt.
Auswahl eines Identifikationssystems
Bei der Entwicklung eines Systems zur Standortverfolgung von Eisenbahnwaggons auf dem weitläufigen Gelände eines Bergbau- und Verarbeitungsbetriebs musste eine Methode zur Kennzeichnung der Waggons ausgewählt werden. Die Wahl fiel auf kostengünstige Barcode-Etiketten oder RFID-Tags. Im Rahmen des Projekts wurden beide Methoden in der Praxis getestet, ihre Vor- und Nachteile ermittelt und Möglichkeiten zur Minderung der Nachteile bewertet. Auf dieser Grundlage konnte der Kunde eine fundierte Entscheidung bezüglich der Ausrüstung treffen.
Erweiterung der Funktionalität des Bedienpults für den Vorbrecher
In einer Bergbau- und Aufbereitungsanlage zur Erschließung einer Eisenerzlagerstätte ist seit vielen Jahren ein Vorbrecher in Betrieb. Die tief im Steinbruch installierte Anlage verarbeitet Gesteinsblöcke, die nach der Sprengung entstanden sind, zu Stücken, die für den Transport per Förderband geeignet sind. Infolge der Weiterentwicklung der Informationssysteme der Anlage und der Einführung digitaler Kommunikation tief im Steinbruch entstand der Bedarf an Echtzeitinformationen zur Erfassung der verarbeiteten Gesteinsmassen sowie an Statistiken zur Leistung der Anlagen und Steuerungssysteme. Um dem gerecht zu werden, installierten unsere Spezialisten eine industrielle Workstation, die mit einem Programm zur Erfassung der Produktivität der Anlage sowie einem HMI/SCADA-Programm ausgestattet war, das den Hardware-Ablaufplan abbildete. Im Zuge der Implementierung wurde das Programm in der Simatic S5-Steuerung, die einen Teil der Anlage verwaltet, angepasst.
Einbindung von Einzelgeräten in ein automatisiertes Datenaustauschsystem
Im Rahmen der Umsetzung des Projekts Datengateway für das Produktqualitätskontrollsystem des Hüttenwerks entstand der Bedarf, Echtzeitdaten zur Qualität von geschweißtem Stahl zu erhalten. Während der Produktion einer Stahlcharge werden Proben an das Qualitätskontrolllabor geschickt, wo sie mittels Röntgenradiographie mit einem eigenständigen Röntgengerät untersucht werden, das die Ergebnisse über eine parallele Schnittstelle ausdruckt. Als Ergebnis dieser Arbeit wurde ein Gerät entwickelt, das Signale vom Gerät an den Drucker weiterleitet und eine Kopie der Daten (ASCII-Datei) in Echtzeit an das Data Gateway und anschließend an das Metallqualitätskontrollsystem überträgt.
Modernisierung der Bedienerarbeitsstation im Produktionsbereich einer Kartoffelchipsfabrik
In einer Kartoffelchipsfabrik war in einem der Produktionsbereiche seit vielen Jahren ein Bedienerarbeitsplatz im Einsatz, der auf einer Industrie-Workstation mit integriertem HMI/SCADA-Programm lief. Als die Notwendigkeit entstand, die Funktionalität des Arbeitsplatzes zu erweitern, hatte der Gerätehersteller die Produktion der Workstations eingestellt, und das Unternehmen, das das HMI/SCADA-System entwickelt hatte, war Teil eines größeren Konzerns geworden und hatte seine Lizenzpolitik geändert. Bei der Bewertung der Modernisierungsoptionen fiel die Entscheidung, eine neue Workstation mit moderner Hardware und einem modernen HMI/SCADA-System zu entwickeln. Als Ergebnis der durchgeführten Arbeiten wurde die Funktionalität der Workstation vollständig repliziert und erheblich erweitert, während gleichzeitig die Lebensdauer und Wartungsfreundlichkeit der Anlage verlängert wurden.
