Automatisierungssystem
PKS - JBA: Ganzheitliche Mischsaalautomatisierung
Die PKS - JBA ist mit dem weiteren Ziel entwickelt worden, die Leistungsfähigkeit einer Mischerlinie insgesamt zu erhöhen. Harburg-Freudenberger, als führender Hersteller von Hochleistungs-Mischerlinien, besitzt umfangreiches Know-how in den Bereichen Maschinendesign, Hydraulik und Verfahrenstechnik, welches bei der Entwicklung des Automatisierungssystems konsequent umgesetzt wurde.
PKS - JBA: Web-basierte Informationsbereitstellung
Die PKS - JBA verfügt über einen Systemaufbau, in dem die Software zentral auf einem Server installiert wird. Die entsprechenden Clients verbinden sich mit einem Web Browser auf den Server und laden sich die aktuell benötigten Softwaremodule online herunter. Somit entfallen aufwendige Software Installations- und Update Arbeiten an den Client Rechnern der Anwender.
Die PKS - JBA gewährleistet damit die Bereitstellung von Informationen:
- unabhängig vom Aufenthaltsort des Anwenders
- unabhängig vom verwendeten Rechnertyp
- nicht an spezielle Arbeitsplätze gebunden
- zeitnah zu den Prozessen im Mischsaal
PKS-JBA: Echtzeit Prozess Steuerung und Überwachung
Zur Gewährleistung höchster Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Misch- und Verwiegeprozesse, verfügt das Automatisierungssystem PKS-JBA des Weiteren über eine Echtzeitsteuerung. Basierend auf einer Soft PLC, werden alle zeitkritischen Steuer- und Regelaufgaben mit einer Wiederholgenauigkeit von weniger als 10 Millisekunden abgearbeitet. Diese Architektur schafft auch die Voraussetzung für den Einsatz intelligenter verfahrenstechnischer Reglermodule, welche die Linienleistung und Prozesssicherheit im Mischsaal erhöhen.
Im Bild ist das PKS-JBA Automatisierungssystem, gegliedert in Funktions-Ebenen, schematisch dargestellt.
Die Datenhaltungsebene repräsentiert die zentrale Daten- und Programmhaltung sowie die Web-basierte Informationsbereitstellung.
Die Datenverwaltungsebene stellt diejenigen Client Prozesse dar, die bezüglich Verwaltung, Analyse und Auswertung von Rohstoffdaten, Rezeptdaten, Prozessdaten und Produktionsdaten zur Anwendung kommen.
Die Prozessleitebene stellt die für die Prozesssteuerung, Regelung, Bedienerführung und Datenerfassung ausgelegten Industrie-Client-Rechner dar.
PKS Datenhaltungsebene etc.
PKS-JBA: Verfahrenstechnik intelligent beherrschen
In dem Harburg-Freudenberger Technikum, welches mit modernster Mischsaal-Technologie ausgestattet ist, werden auch die Neu- und Weiterentwicklungen zur PKS-JBA, wie z. B. die hier aufgeführten verfahrentechnischen Regelmodule, bis zur Serienreife fertig entwickelt und erprobt. Damit soll bei Produktionssystemen von Anfang an volle Funktionalität und Betriebssicherheit gewährleistet werden.
Durch den Erwerb eines PKS-JBA Automatisierungssystems gehen unsere Kunden nicht nur eine langjährige Partnerschaft mit einem kompetenten Team von Elektrotechnikern und Informatikern ein, sondern auch mit einem erfahrenen Team von Verfahrenstechnikern und Maschinenbauern.
Die effiziente Nutzung eines Automatisierungssystems kann nur durch ein ganzheitliches Verständnis von Maschine, Steuerung und Prozess sichergestellt werden. Die leistungsfähigen PKS-JBA Funktionsmodule, wie:
- Mischer-Schrittsteuerung
- Verwiegesteuerung
- Walzwerk-Schrittsteuerung
- Reglermodule für Mischgut-Temperatur
- momentabhängige Weichmachereinspritzung
- Stempelwegregelung
sind Ergebnisse des Mischsaal-know-hows von Harburg-Freudenberger.
Mit dem Modul der momentabhängigen Weichmachereinspritzung lassen sich z. B. große Weichmachermengen schnell zugeben, ohne dass es zu dem gefürchteten "Absaufen" der Maschine kommt. Auch kann man zur Verbesserung der Dispersion bei akzeptablen Einarbeitungszeiten den Weichmacher später zugeben, nämlich nach erfolgter Rußeinarbeitung. Die momentabhängige Weichmachereinspritzung bietet zudem die Möglichkeit der gezielten Kühlung für Einstufenprozesse und eröffnet die Chance für die Substitution von ölverstrecktem Kautschuk.
Das Modul Stempelwegregelung ermöglicht, statt einem konstanten Druck, ein Stempelwegprofil als Stellgröße in einem Mischschritt vorzugeben.
Die Stempelwegregelung gilt als ein neuer Parameter für die Verfahrenstechnik. Damit kann eine verbesserte Distribution durch Querverteilung oberhalb der Rotoren erreicht werden. Des Weiteren wird die Dispersion bei unterschiedlicher Zugabeform der Polymere verbessert. Neben den genannten verfahrenstechnischen Vorteilen kann auch eine Reduktion der Belastung von Staubabdichtungen, der gesamten Beschickung sowie der Auslassklappe erreicht werden.
PKS-JBA: Transparenz von Prozess und Produktion
Um Optimierungspotentiale im Mischsaal zu erkennen, bedarf es einer transparenten Darstellung der ablaufenden Prozesse. Zur Schaffung von Transparenz ist eine konsequente Datenerfassung aller relevanten Prozessdaten erforderlich.
Das PKS-JBA Automatisierungssystem beinhaltet ein auf die Bedürfnisse im Mischsaal speziell entwickeltes Messdatenerfassungssystem. Damit lassen sich, je Maschine, alle verfügbaren Sensor-Signale sowie eine Reihe von online berechneten Prozessgrößen erfassen und speichern. Die erfassten Daten werden chargenbezogen komprimiert und auf dem zentralen PKS-JBA Server archiviert. Somit stehen Detailinformationen selbst über einen Produktionszeitraum von mehr als einem Jahr sofort zur Auswertung zur Verfügung.
Zur grafischen Auswertung der erfassten Prozessdaten kann der PKS-JBA Anwender den PKS-JBA Chart Analyzer nutzen. Dieses Funktionsmodul ermöglicht die Darstellung von mehreren Prozessparametern aus einer Charge, mit bis zu vier automatisch skalierten Y-Achsen, als Kurvendiagramm. Aber auch die Darstellung eines Parameters über mehrere Chargen ist möglich. Die ausgewählten Daten können numerisch in einer Tabelle dargestellt, kopiert und in andere Programme eingefügt werden. Produktionsdaten werden benötigt, um Fertigungsabläufe in ihrer zeitlichen Abfolge zu erkennen und zu bewerten. Hierfür werden Daten ereignisgesteuert erfasst und mit Zeitstempel zentral gespeichert.
Die Funktionsmodule der PKS-JBA beinhalten die ereignisgesteuerte Datenerfassung, gegliedert nach Fertigungsauftrag, Charge, Mischschritt, Materialzugabe, Auswurf und Fehlerereignis.
Zur Auswertung dieser Daten beinhaltet die PKS-JBA vordefinierte Standardprotokolle. Die Erstellung der Protokolle kann über einen Fertigungszeitraum, über bestimmte Fertigungsaufträge oder ausgewählte Chargen erfolgen. Protokolle werden in einer Druckansicht angezeigt und können daraus nicht nur ausgedruckt, sondern auch in unterschiedlichen Dateiformaten (PDF, XLS, CSV, usw.) gespeichert werden.
Zu einer vollständigen Dokumentation der Fertigungsprozesse gehört unverzichtbar die Rückverfolgbarkeit der verwendeten Rohstoffe.
Die PKS-JBA verfügt hierzu über eine Reihe von unterschiedlichen Funktionsmodulen, welche auf Barcode-Systeme und/oder RF-ID Systeme aufbauen. Solche Funktionsmodule können, beginnend bei der Rohstoffkennzeichnung, über Laborfreigabe, Silobefüllung, Handverwiegung, Identifikation am Mischer, Identifikation am Walzwerk und bis zur Kennzeichnung der fertigen Mischungen, flexibel eingesetzt werden.
