Eine Publikation der Binkert Medien AG
Automatisierungssystem PSS 4000 steuert und überwacht fahrerloses Transportsystem : Ausgabe 12/2014, 16.12.2014

Fahrerlos, aber sicher und effizient

Fahrerlose Transportsysteme sind in vielen Branchen und Industriezweigen im Einsatz. Als kosten­effiziente firmeninterne Transportlösung ist dabei vor allem Flexibilität, Genauigkeit sowie Zuverlässigkeit und Sicherheit der Systeme gefragt. Das belgische Unternehmen MoTuM, Hersteller fahrerloser Transportsysteme, hat sich aus diesen Gründen für das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz zur Überwachung mobiler Roboter entschieden.

Als Hersteller fahrerloser Transportsysteme – englisch: Automated Guided Vehicle oder kurz AGV – stellt MoTuM die Modularität und Flexibilität seiner Systeme sowie die kundenspezifische Konstruktion in den Mittelpunkt der Geschäftsphilosophie. Das Logistikzentrum des belgischen Logistik­experten 2 XL in Zeebrugge wurde von MoTuM mit insgesamt 15 lasergestützten AGVs ausgestattet. Zielvorgabe war eine wesentliche Kapazitätserhöhung. Um diese auch erreichen zu können, mussten die fahrerlosen Systeme entsprechend flexibel auf die unterschiedlichen Anforderungen reagieren. Diese hohe geforderte Flexibilität war ausschlaggebend für den Einsatz des Automatisierungssystems PSS 4000 des deutschen Automatisierungsexperten Pilz aus Ostfildern bei Stuttgart: Vor allem das modulare Systemdesign, die Vielfältigkeit der Funktionen und die Erweiterungsmöglichkeiten des Systems haben die Entscheidung für den Einsatz des Automatisierungssystems entscheidend beeinflusst.

Problemloser Transport in alle Richtungen

Durch die Modernisierung der Automatisierung des kompletten Ablaufs konnte die Palettenabfertigung im Logistikzentrum optimiert werden. Dabei erhöhte sich die Eingangskapazität auf 150 Paletten je Stunde, die Kapazität für den Output beläuft sich inzwischen auf mögliche 300 Paletten je Stunde. In jedem der fahrer­losen Transportsysteme im Logistikzentrum befindet sich eine Steuerung PSSuniversal PLC, insgesamt 15 Steuerungen. Diese kontrollieren jeweils die Geschwindigkeit und die Richtung einer einzelnen Transporteinheit. Die Steuerung und Überwachung der im Vorfeld definierten Sicherheitszone geschieht in Abhängigkeit von der gemessenen Geschwindigkeit und dem Einschlagwinkel. Ist beispielsweise die Geschwindigkeit hoch, bekommt der integrierte Scanner einen höheren Sicherheitsbereich zugewiesen, den er erfassen muss. Der Scanner erhält zudem die Richtung des fahrerlosen Transportsystems übermittelt, wenn dieses einen Richtungswechsel macht. So kann der zu erfassende Bereich in alle Richtungen ausgeweitet werden. Auf diese Weise ist das System in der Lage – gleich welche Richtung auch immer –, den Bremsweg zu kompensieren. Dies ist gegenüber konventio­nellen fahrerlosen Transportsystemen, die üblicher­weise nur eine nicht-sichere Steuerung integriert haben, von Vorteil. Denn hier ist keine Redundanz des Drehgebers gegeben und somit können diese Aufgaben nicht realisiert werden. Um jede einzelne Bewegung der Paletten auf dem fahrerlosen Transportsystem während des Transports sicher zu erkennen, sind Lichtgitter PSENopt, ebenfalls von Pilz, auf jedem fahrerlosen Transporter installiert. Würde es zu einer ausserhalb der definierten Stärke liegenden, unerwarteten Bewegung der Paletten kommen, wird diese Information unmittelbar an die Steuerung PSSuniversal PLC des jeweiligen AGVs gemeldet und das betroffene fahrerlose System zum Halt gebracht.

Sichere Richtungs- und Geschwindigkeitsüberwachung

Die Steuerungen PSSuniversal PLC des Automatisierungssystems übernehmen in Zeebrugge vor allem die Steuerung und Überwachung der relevanten Sicherheitsfunktionen. Zusätzlich werden aber auch Automatisierungsaufgaben wie die Beladung und Entladung der AGVs gesteuert. Diese Aufgaben übernehmen zusätzliche Sensoren und Drehgeber, die zur Erkennung der Richtung oder der Geschwindigkeit an die Steuerung angeschlossen werden. Das Zählermodul der Steuerung PSSuniversal in Kombination mit Funktions­- bausteinen im Anwenderprogramm ermöglicht eine sichere Auswertung von Geschwindigkeit, Position und Stillstand.

«Die zur Systemwelt des Automatisierungssystem PSS 4000 zählenden Steuerungen PSSuniversal PLC sind durch ihre Flexibilität und Funktion mit Blick auf die sichere Richtungs- und Geschwindigkeitsüberwachung für unsere Anforderungen ideal. Auch die Möglichkeit der Programmierung nach EN/IEC 61131-3 ist für uns von Vorteil – so ist das System für jeden Integrator leicht programmier- und justierbar», erklärt Pieter van Caesbroeck, Geschäftsführer MoTuM.

Das zum Einsatz kommende Automatisierungssystem besteht im Kern aus unterschiedlichen Hardware-Geräteklassen sowie Infrastrukturkomponenten. Die zur Verfügung stehenden E/A-Module lassen sich sowohl für Automatisierungs- als auch Sicherheitsaufgaben einsetzen. Darüber hinaus ermöglichen Sonderfunktionen wie Richtungs- und Geschwindigkeitsüberwachung eine hohe Flexibilität und Anpassung an die jeweilige Appli­kation.

Über das Echtzeit-Ethernet SafetyNET p des offenen Automatisierungssystems lassen sich sämtliche Steuerungskomponenten vernetzen. Übertragen werden sowohl Daten für Automatisierungsaufgaben als auch für sicherheitsgerichtete Steuerungsaufgaben. Im Zusammenspiel mit der dazugehörigen Softwareplattform PAS 4000 und dem Programm-Editor PASmulti sowie Editoren nach EN/IEC 61131-3 ist das Automatisierungssystem einfach und flexibel an jede Applikation anpassbar. «Neben der hohen Flexibilität und Modularität des Automatisierungssystems PSS 4000 war für unsere Wahl das langjährige Know-how von Pilz im Bereich der Sicherheits- und Automatisierungstechnik entscheidend. Pilz hat uns von der Konzeption über die Entwicklung sowie der Auswahl der Technik bis zur Inbetriebnahmephase optimal unterstützt», beschreibt Pieter van Caesbroeck die gute Zusammenarbeit mit Pilz.

Retrofit von fahrerlosen Transportsystemen

Aktuell sind weitere gemeinsame Projekte in Planung. So will sich MoTuM beispielsweise verstärkt im Retrofit von fahrerlosen Transportsystemen, genauer manuelle Stapler, engagieren. Zudem ist die Implementierung von Wireless-Sicherheit in AGV-Flotten angedacht – auch hier soll das Automatisierungssystem PSS 4000 wieder eine zentrale Rolle mit Blick auf die Steuerung und Überwachung spielen.

Joris Ceyssens, Sales Manager Pilz, Belgien


Info
Pilz lndustrieelektronik GmbH
5506 Mägenwil
Tel. 062 889 79 30
Fax 062 889 79 40
pilz@pilz.ch
www.pilz.com/ch



Die Steuerungen PSSuniversal PLC sind sozusagen die «Allrounder» des Automatisierungssystems PSS 4000 von Pilz.


Fahrerloses Transportsystem MoTuM. (Bilder: Pilz GmbH & Co. KG)


Das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz basiert auf dem dezentralen E/A-System PSSuniversal, für das Kopfmodule sowohl für Sicherheits- als auch für Steuerungsfunktionen in verschiedenen Leistungsklassen zur Verfügung stehen.


Lichtgitter PSENopt für höhere Effizienz und Anlagenverfügbarkeit bei besserer Ergonomie einzelner Arbeitsplätze.

Logistikaufgaben flexibler lösen mit PSS 4000

Die Steuerungen PSSuniversal PLC sind sozusagen die «Allrounder» des Automatisierungssystems PSS 4000 von Pilz. Zur Verfügung stehen diese in zwei Varianten: PSSuniversal PLC mit zwei SafetyNET p-Schnittstellen und PSSuniversal PLC mit SafetyNET p- und Profibus-DP-Schnittstelle. Programmierbar sind die speicherprogrammierbaren Steuerungen (PLC) nach den Hauptsprachen der EN/IEC 61131-3 für Automatisierungs- und Sicherheitsaufgaben. Bereits zur Verfügung stehen PAS IL (Anweisungsliste), PAS STL (Strukturierter Text) und PAS LD (Kontaktplan) sowie der grafische Programm-Editor PASmulti. Mit vorgefertigten Softwarebausteinen für Automatisierungs- und Sicherheitsfunktionen wird ein hoher Grad an Standardisierung ermöglicht. Durch den modularen Aufbau der Steuerungen lassen sich Logistikaufgaben, beispielsweise Schleusensicherungsanlagen oder Transportsysteme, nach individuellen Vorgaben höchst flexibel anpassen. Über das Bedien- und Diagnosegerät PMIvisu, ebenfalls von Pilz, sind im Fehlerfall klare Diagnoseinformationen abrufbar. Störungsmeldungen werden dabei im Klartext angezeigt. Die Kommunikation zur Steuerung erfolgt über Ethernet und Modbus TCP. Zusätzlich sind erweiterbare Funktionen über das Bedienpanel direkt parametrierbar. Aufeinander abgestimmte Lösungen vereinen dabei eine einfache Programmierung mit wenig Aufwand einerseits und eine eindeutige Diagnosemeldung andererseits.