Komponenten und Systeme

Steuerungs- und Regelungstechnik

In fast jedem Automatisierungsprojekt planen und programmieren wir auch die Steuerungs- und Regelungstechnik. Als Siemens Solution Partner setzen wir auf speicherprogrammierbare Steuerungen von Siemens, die wir mit STEP 7 oder TIA programmieren. Wenn es der Kunde wünscht oder die Aufgabe verlangt, verwenden wir auch SPS- und IPC-Technik anderer Hersteller wie PILZ, Rockwell oder Mitsubishi. Realisierung der Fernwartung Wir raten zu einer sicheren Fernwartungsverbindung, zum Beispiel über Virtuell Private Network (VPN). Wenn die IT-Abteilung des Kunden keinen Zugriff von außen anbietet, setzen wir unsere MOX-Box ein. Dieser konfigurierbare und industrietaugliche Linux-PC sichert über eine Firewall den Zugang zur Anlage und nach außen. Per Internet oder Mobilfunk verbinden wir uns sicher mit der Anlage des Kunden.

Für sicherheitsrelevante Steuerungsaufgaben setzen auf fehlersichere CPU der SIMATIC S7-400-Serie und fehlersichere I/O. Für sicherheitsrelevante Steuerungsaufgaben setzen auf fehlersichere CPU der SIMATIC S7-400-Serie und fehlersichere I/O.
Der Servoregler SINAMICS S120 im Verbund mit einer CNC-Steuerung SINUMERIK 828D und Motoren 1PH7/1FK7. Der Servoregler SINAMICS S120 im Verbund mit einer CNC-Steuerung SINUMERIK 828D und Motoren 1PH7/1FK7.

Antriebstechnik

Für einfache Antriebslösungen reicht es, die Motoren über Frequenzumrichter zu steuern. In anspruchsvollen Anwendungen wie dem Wickeln setzen wir Servoregler ein, mit denen wir Antriebe auf Zug und Moment regeln. Wir arbeiten uns in die Technologie der Anwendung ein, um die Parameter der Antriebsregelung berechnen und optimieren zu können. Gleichstromantrieb oder Asynchronmotoren? Viele Antriebshersteller fertigen keine Gleichstromregler mehr und drängen daher die Anwender, alle Gleichstrommotoren kurzfristig durch Asynchronmotoren zu ersetzen. Für uns spielt es keine Rolle, welche Antriebstechnologie der Kunde bevorzugt. Wenn in einem Werk noch sehr viele Gleichstromantriebe laufen und günstig durch eigenes Personal gewartet werden können, sehen wir keinen Grund, alle Antriebe sofort auf Asynchrontechnik umzustellen. Dank unserer Erfahrung können wir sowohl Gleichstrom- als auch Asynchronantriebe problemlos ansteuern und regeln. Wenn der Kunde keinen Hersteller vorschreibt, empfehlen wir häufig die Antriebsregler von Siemens, die auch noch für Gleichstrommotoren hergestellt werden. Das Umrüsten von Gleichstromantrieben auf Asynchronmotoren bieten wir als Komplettlösung an. In zahlreichen Anwendungen für Antriebstechnik haben wir uns spezifisches Know-how erarbeitet. Wir können wickeln, spulen, positionieren und dabei Synchronläufe realisieren. Auf diese technologischen Erfahrungen bauen unsere Auftraggeber für Antriebslösungen.

Positionierung

Überall wo Lasten oder Werkzeuge schnell und präzise an eine bestimmte Position bewegt werden müssen, setzen wir unser Positionier-Know-how ein. Die Positionierung einzelner Achsen steuern wir über Positioniermodule einer SPS, die Synchronfahrt mehrerer Achsen realisieren wir zum Beispiel mit einer Siemens Technologie-CPU. Die S7-300 CPU 319TF von Siemens kann die klassische Kurvenscheibenfahrt elektronisch abbilden und gibt somit den einzelnen Achsen die Sollwerte vor, die beispielweise von einem Servoregler ausgeführt werden. Bei noch anspruchsvolleren Positionieraufgaben setzen wir CNC-Steuerungen ein. Basierend auf dieser Technik müssen wir Positioniervorgänge zwar nicht mehr ausprogrammieren. Dennoch es ist nicht damit getan, nur die Sollwerte vorzugeben und die Positionierfahrt zu starten: Im Zusammenspiel von Weg- oder Winkelsensorik, Antriebsleistung und mechanischem Aufbau muss ein Positioniervorgang genau so ausgeführt werden, wie es der technische Vorgang verlangt.
Positionierbaugruppen SIMOTION im Verbund mit SINAMICS Servoreglern für anspruchsvolle Positionieraufgaben. Positionierbaugruppen SIMOTION im Verbund mit SINAMICS Servoreglern für anspruchsvolle Positionieraufgaben.
6-achsiger Gelenkarm-Roboter von KUKA in einer automatischen Schraubstation. 6-achsiger Gelenkarm-Roboter von KUKA in einer automatischen Schraubstation.

Robotik

Mit Robotern lösen wir Handlings- und Montageaufgaben in der Automobilfertigung; zum Beispiel arbeiten Gelenkarm-Roboter von KUKA in automatischen Schraubstationen bei Audi und Skoda. Dabei geht es um weit mehr als nur um das Programmieren des Roboters: Wir projektieren und realisieren die komplette Applikation.Wir arbeiten seit vielen Jahren mit einem Maschinenbauer zusammen, der Schraubanwendungen und sogenannte Hochzeitsstationen in der Fahrzeugmontage realisiert. Anfangs haben wir Schraubstationen noch ohne Roboter realisiert: Doch inzwischen schätzen die Auftraggeber die wesentlich höhere Flexibilität einer Roboterlösung, die sich bei häufigen Modellwechseln bezahlt macht. Wir projektieren und programmieren die Roboteranwendung im Rahmen der kompletten Maschinenbaulösung. Unsere technologische Verantwortung beginnt bereits mit der Konstruktion des Schraubers: Hier nutzen wir Systeme von Atlas Copco, Bosch Rexroth oder Stanley Controller.Die meisten Projekte realisieren wir mit Robotern von KUKA, für die wir das komplette Know-how im Hause haben. Auf Kundenwunsch arbeiten wir auch mit Robotern von ABB oder Stäubli.

Bussysteme

Das Bussystem bildet die Lebensader einer automatisierten Anlage. Wir werden häufig gebeten, Fehler in Bussystemen zu finden, deren sporadische Ausfälle die gesamte Anlage stören. Mit dem dabei erworbenen Know-how unterstützen wir unsere Kunden in der Auswahl, Installation und Wartung von Bussystemen. Zu den Softwerk Dienstleistungen gehört die Fehleranalyse von Bussystemen. Während unserer Serviceeinsätze sehen wir viele Anlagen, für die nicht das optimale Bussystem ausgewählt wurde. Zu den häufige Fehler bei der Installation von Bussystemen gehört, dass Leitungslängen und -abstände nicht eingehalten werden, dass zu kurze Leitungen verlegt werden, dass Schirme nicht sauber aufgelegt werden, dass der Potenzialausgleich zwischen den Anlagenteilen fehlt, dass Kabel, die nicht schleppfähig sind verbaut werden, und dass die Installation aktiver Endwiderstände eingespart wurde. Wir analysieren und vermessen PROFIBUS- und PROFINET-Systeme. Der Kunde erhält neben dem Report auch ein Verbesserungskonzept.
SIMATIC S7-300-Station mit PROFIBUS und PROFINET. SIMATIC S7-300-Station mit PROFIBUS und PROFINET.
Die Familie der SIMATIC HMI Basic Panels. Die Familie der SIMATIC HMI Basic Panels.

Visualisierung

Wir legen viel Wert darauf, dass sich unsere Anlagen einfach bedienen und warten lassen. Daher entwickeln wir für jede Automatisierungslösung eine ansprechende Visualisierung, aus der sich die Struktur und Funktionen der Anlagen von selbst erklären. In zahlreichen Projekten haben wir das Wissen entwickelt, den Anwender optimal zu führen. Unseren Anspruch bei der Visualisierung von Störmeldungen haben wir in Projekten für die Automobilindustrie entwickelt, da diese keine Stillstände akzeptiert. Tritt ein Problem auf, zeigen wir dem Instandhaltungstechniker sofort, wo er suchen muss und was er zu tun hat. Beispielweise findet er nach einem Not-Aus das Bild aller Not-Aus-Funktionen auf seinem Terminal. Es gibt sicherheitsrelevante Systeme, die nur im Notfall benötigt werden. Aber gerade dann müssen sie sich intuitiv bedienen lassen. Auch in der Visualisierung setzen wir auf Technik von Siemens, um eine durchgehende Lösung zu realisieren. Wenn aber ein Kunde beispielsweise schon viele Anlagen mit InTouch von Wonderware visualisiert hat, entwickeln wir gerne auch eine InTouch-Lösung. Die grafische Qualität kann die Freude und Sicherheit beim Bedienen unterstützen. Um effizient zu arbeiten, nutzen wir in der Regel Grafikbibliotheken, die alle Systeme bereits mitbringen. Diese Bibliotheken bauen wir kundenspezifisch aus.

MDE/BDE

Das Erfassen von Maschinen- und Betriebsdaten (MDE/BDE) in einer Produktionsanlage verlangt eine sorgfältige Vorbereitung, in die wir seitens des Auftraggebers sowohl die technische als auch die kaufmännische Leitung einbeziehen. Unsere MDE/BDE-Lösungen können wir schrittweise erweitern, beispielsweise um eine Chargenrückverfolgung.Jedes Projekt beginnt mit einer detaillierten Ist-Analyse. In vielen Projekten bietet es sich an, die Daten in einer übergeordnete Steuerung zu sammeln, die über verschiedene Bussysteme mit allen unterlagerten Steuerungen kommunizieren kann. Alternativ können auch Analogwerte erfasst und gewandelt werden. Die gesammelten Daten werden im Archivserver gespeichert. Wenn die Kommunikation zum Server unterbrochen ist, muss die SPS die Daten für eine gewisse Zeit zwischenspeichern. Häufig setzen wir den ERPC-Kommunikationsprozessor von Siemens ein, der aus der Steuerung die Daten abholen und per Datenbankapplikation mit den verschiedenen Datenbanken kommunizieren kann. Der Einsatz des ERPC sichert eine standardisierte und ausfallsichere Kommunikation. Je nach Kundenwunsch können wir die Daten weiter aufbereiten oder neue Funktionen einrichten, beispielsweise eine Chargenrückverfolgung: Um die Produktqualität zu optimieren und sich im Falle einer Produkthaftung abzusichern, möchten viele Kunden jederzeit wissen, welche Rohstofflieferungen in eine bestimmte Charge eingegangen sind und mit welchen Parametern gefertigt wurde. Im Auftrag des Controllers erfassen wir Rüstzeiten und Stillstandzeiten, um die Anlageneffizienz zu ermitteln.
Der Kommunikationsprozessor ERPC kann aus der Steuerung die Daten abholen und mit den verschiedenen Datenbanken kommunizieren. Der Kommunikationsprozessor ERPC kann aus der Steuerung die Daten abholen und mit den verschiedenen Datenbanken kommunizieren.
Mit Plant iT von ProLeiT lassen sich die Produktionsprozesse vieler Branchen abbilden und steuern. Hier die Abfüllanlage einer Getränkefabrik. Mit Plant iT von ProLeiT lassen sich die Produktionsprozesse vieler Branchen abbilden und steuern. Hier die Abfüllanlage einer Getränkefabrik.

Prozessleitsysteme (PLS)

Um komplexe Anlagen in der Lebensmittel- oder Chemieindustrie zu steuern, setzen wir Prozessleitsysteme ein. Mit den Systemen Plant iT bzw. brewmaxx von ProLeiT bilden wir den kompletten Produktionsfluss ab und realisieren die Chargenrückverfolgung. Ein Prozessleitsystem (PLS) enthält im Gegensatz zu einem Visualisierungsprojekt bereits standardisierte Visualisierungsklassen und Blöcke, denen ein hundertprozentig standardisierter Code in der Steuerung entspricht. Das Engineering für eine PLS-Lösung besteht darin, diese vordefinierten Blöcke so zu verketten, dass das Gesamtsystem mit allen seinen Funktionen abgebildet wird. Über Standardfunktionen wie Schrittketten kann ein kompletter Prozess gesteuert werden, wie zum Beispiel ein Sudhaus einer Brauerei mit allen Teilprozessen und Funktionen. Wenn Softwerk ein Prozessleitsystem einführt, richten wir nicht nur das System auf dem Server ein, sondern übernehmen auch die komplette Programmierung der unterlagerten Steuerungen: in der Regel SIMATIC-S7-SPS von Siemens.

Produktionsleitsysteme (MES)

Mit Plant iT bzw. brewmaxx von ProLeiT realisiert Softwerk ein durchgehendes Produktionsleitsystem für die Herstellung von Lebensmitteln und Getränken, aber auch in anderen Betrieben mit verfahrenstechnischen Abläufen. Geschäftsführer und Betriebsleiter erhalten eine anlagenweite Sicht auf jeden Auftrag mit einer vollständige Daten- und Kostentransparenz. In vielen Betrieben sind mehrere Leitsysteme installiert, die direkt mit der Steuerung einer Anlage kommunizieren. Doch es hat wenig Sinn, die operative Prozesskontrolle jedes Teilgewerks direkt an das ERP-System zu koppeln. Es fehlt ein Mittler, der aus den Produktionsaufträgen des ERP die spezifischen Aufträge für die einzelnen Gewerke generiert, der die Ausführung überwacht und auch nur die Daten zurückliefert, die von der kaufmännischen IT verarbeitet werden können. Diese Aufgabe übernimmt ein Manufacturing Execution System (MES), auch Produktionsleitsystem genannt. Das MES sammelt die aktuellen Daten aus der laufenden Produktion: Wie lange dauerte das Rüsten? Welche Rohstoffe werden beim aktuellen Auftrag eingesetzt, wie viel Energie wird verbraucht? Diese Daten werden aber nicht eins zu eins weitergereicht, sondern in Bezug gesetzt zu den vorgegebenen Betriebs-, Maschinen- und Auftragsdaten. Aus den so verdichteten Kenndaten berechnet das MES die Effizienz der Gesamtanlage (OEE) und zeigt, wo die Produktivitätsverluste entstehen. Geschäftsführer und Betriebsleiter erhalten eine anlagenweite Sicht auf jeden Auftrag und eine vollständige Daten- und Kostentransparenz – von der operativen Ebene bis zur kaufmännischen Planung der Produktion. Im MES vereinigt Softwerk die Daten der unterschiedlichen Bedien- und Leitsysteme der einzelnen Teilgewerke und schafft so einen Informationsfluss durch die gesamte Produktion. Die exakte Erfassung der Materialdaten zu jedem einzelnen Auftrag ermöglicht die Chargenrückverfolgung über den kompletten Herstellungsprozess. Mit der Langzeitarchivierung der Produktionsdaten schützt sich das Unternehmen im Falle einer Produkthaftung.
Die neue MES-Ebene verbindet die kaufmännische IT mit der operativen Prozesskontrolle, hier in einer Getränkefabrik. Die neue MES-Ebene verbindet die kaufmännische IT mit der operativen Prozesskontrolle, hier in einer Getränkefabrik.
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