CITplus - Optimierungspotenziale in der automatisierten Produktion bieten oft die Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine. Besonders Effizienzsteigerungen in der Anlagenbedienung tragen zu einem verbesserten Gesamtergebnis der Produktion bei. Visualisierungslösungen mit kurzen Reaktionszeiten optimieren komplexe Maschinen und sorgen für eine Beschleunigung des Produktionsprozesses.

Filtrationstechnische Lösungen des Maschinenbaus für die mechanische Verfahrenstechnik für kontinuierliche Prozesse und die Chargenproduktion decken sehr große Anwendungsbereiche in der Chemie, Pharmazie, Lebensmittel- und Umwelttechnik ab. Alle dort eingesetzten Maschinen und Anlagen zeichnen sich durch hohe Leistungsfähigkeit sowie eine robuste Konstruktion aus. Durch Visualisierungslösungen mit kurzen Reaktionszeiten werden diese komplexen Maschinen weiter optimiert, und es wird eine Beschleunigung des Produktionsprozesses erreicht.

Zentrifugensteuerung modernisieren
In der vorliegenden Applikation in der Chemieindustrie wurden die vorhandenen Steuerungseinheiten der betriebenen Zentrifuge dem Stand der Technik angepasst, um die Geschwindigkeit der Anlage zu erhöhen. Der Sicherheitstechnikanbieter Bartec ersetzte das alte Panel vor Ort durch das moderne, für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen geeignete Bediener-Interface Polaris Touchpanel. Denn eine Modernisierung der Zentrifugensteuerung war unbedingt erforderlich:
In der chemischen Industrie eingesetzte Zentrifugen sind Bestandteil einer hochflexiblen Produktionssystematik und werden für die Zubereitung unterschiedlicher Rezepturen ständig neu konfiguriert. Doch die viel zu hohen Reaktionszeiten bei der Eingabe neuer Befehle behinderten den Operator bei seiner Arbeit und verlangsamten die Produktion.
Hier lag das entscheidende Problem in der seriellen Prozessverarbeitung des Eingabepanels: Datenabholung, Steuerung, Tastenverarbeitung und Bilddarstellung erfolgten in einer Abfolge von Einzelschritten. Die Reaktionszeiten entsprachen serieller Logik und setzten damit der Beschleunigung des Produktionsprozesses im Sinne eines effizienteren Zusammenspiels von Mensch und Maschine sehr enge Grenzen.

Einsatz im Ex-Bereich
Ein komfortableres und schnelleres System für die Bedienung war notwendig, jedoch ohne die bestehende Anlage zu verändern, und es musste für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich geeignet sein, da die in der Zentrifuge verarbeiteten Materialien Lösemittel enthalten. Der Kunde suchte aus diesem Grund nach einer Option für die Weiterentwicklung seiner bestehenden Anlagen ohne hohen Engineeringaufwand. Als Spezialist industrieller Sicherheitstechnik für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen konnte Bartec eine passende und flexible Lösung anbieten. Die Panels für den Ex-Bereich können ohne hohen Änderungsaufwand in bestehende Anlagen integriert werden. Das Polaris-Touchpanel-Konzept entspricht stets dem kundenspezifischen Bedarf.
In dem 19,1-Zoll Polaris Professional Panel PC mit Profibus-Schnittstelle arbeiten Kommunikation, Bilddarstellung und Tastenverarbeitung parallel zueinander. Bereits beim jeweils nächsten Protokollabruf ist der Stand aller Parameter aktuell. Die Kommunikationsprozesse laufen im Hintergrund ab, Neueingaben werden direkt aufgenommen und eingebunden. Im Ergebnis zeigen die protokollierten Vergleiche, dass die vorherige Reaktionszeit von einer Sekunde nach der Umrüstung der Vergangenheit angehört. Die entsprechende Rückmeldung erfolgt umgehend. Damit sind alle Anforderungen so gut wie sofort nach Eingabe ausgeführt und das Ziel einer nahezu Echtzeitbedienung unter Ex-Bedingungen rückte in greifbare Nähe.

Kleiner Eingriff mit großer Wirkung
Alle Panels der Serie Polaris sind nach Atex, IECEx, InMetro und Ghost R für den weltweiten Einsatz im Gas- und Staub-Ex-Bereich zertifiziert und werden als Standardvariante oder nach Kundenwunsch modifiziert geliefert. Ausgestattet mit einem integrierten Windows XP Embedded ist neben der Remote-Desktop-Verbindung via Ethernet auch die Nutzung der Bartec-eigenen Software BMS Graf Pro 7 möglich.
Bei der vorliegenden Applikation hat man sich für die Bartec-eigene Lösung entschieden, insbesondere, um Visualisierungsprojekte aus der Vergangenheit mit nur geringem Engineeringaufwand weiterhin nutzen zu können. Die Projektübertragung kann hier sowohl mittels FTP-Protokoll über Ethernet als auch über den Bartec-USB-Stick erfolgen. BMS Graf Pro Runtime 7 hat daneben viele weitere Vorteile, zum Beispiel die integrierte Benutzerverwaltung. Direkt am Touch Panel können mehrere Benutzerprofile mit den jeweiligen Zugriffs- und aufgabenbezogenen Rechten eingerichtet werden.
Dazu gehören einzelne Masken ebenso wie ganze Prozessebenen oder Eingabefelder. Das beschleunigt die Zugriffe der einzelnen Bediener enorm und schließt Fehlbedienungen so gut wie aus, da jeder Benutzer nur auf seine Bereiche zugreifen kann. In denen kennt er sich aus und das zeitraubende Klicken durch viele Ebenen entfällt. Neben der positiven Veränderung hin zu mehr Handhabungssicherheit hat sich auch die Prozess-Dokumentation verbessert: Mit dem Betriebsmelderegister liefert BMS Graf Pro Runtime 7 ein ereignisunabhängiges Protokoll aller Aktionen wie Befüllungen, Beginn und Abschluss einer Aktion und Eingaben der Operatoren.

Alles im Blick
Die eingesetzten 19,1-Zoll-Displays mit LED-Hintergrundbeleuchtung sind True-color-­fähig. Damit sind beliebig viele Farben darstellbar. Darüber hinaus verfügt das Gerät über eine SXGA-Auflösung (1280 x 1024 Pixel). Dabei ist das Display auch hier in der Lage, ältere Visualisierungsprojekte zu verarbeiten. Es erkennt die Auflösung des Projekts und skaliert es automatisch auf die richtige Größe, um es optimal auf dem Bildschirm betrachten zu können. Im Ergebnis arbeitet das Bedienpersonal jetzt an einem visuell schnell erfassbaren Bildschirm, komfortabel und sicher in der Bedienung, auch durch die neue Touch-Funktion.
Alle Daten werden via Profibus zur Steuerung oder an das Leitsystem übertragen bzw. von dort geholt. Für diese Verbindung sorgt die von Bartec entwickelte Profibus-Karte. Alternativ steht für die Kommunikation auch eine serielle Variante per Modbus/RTU oder Host Link zur Verfügung. Zudem könnte auf Ethernet-Basis über Modbus/TCP kommuniziert werden.