Under Cover Einsatz

Die Leistungsdaten der Tunnelbohrmaschinen beeindrucken: So stehen Bohrköpfe mit einem Durchmesser von 250 mm bis 4000 mm zur Verfügung – sie bewältigen unterschiedlichste Bodenbeschaffenheiten und auch Felsen. Im Zuge der Neu- und Weiterentwicklung der Maschinen entstand ein neu konzipierter Leitstand. Diesen entwickelte die Firma MTS Perforator, und die in Lübeck ansässige Firma Confurius Elektromaschinenbau und Elektrotechnik fertigte ihn. Zur präzisen Bedienung der Tunnelbohrmaschine sind rund 30 Drucktaster und Leuchtmelder nötig. Da Microtunnelling-Systeme des Herstellers weltweit zum Einsatz kommen und Zuverlässigkeit im Betrieb höchste Priorität besitzt, entschieden sich MTS Perforator und Confurius für RMQ-Befehls- und Meldegeräte mit Smart Wire-DT-Anschaltung. Dank der weltweiten Präsenz des US-Energiemanagement-Spezialisten und dem 24h- Lieferservice für Ersatzteile, bekam das Unternehmen den Zuschlag.

Neben der Ersatzteilverfügbarkeit gehörten ebenfalls die Aspekte Sicherheit und Gewährleistung zu den wichtigen Kriterien. Denn es galt, eine Manipulation der Steuerung seitens der Bohrkopfbetreiber weitestgehend auszuschließen. Dies ist notwendig, da man Sicherheitsvorrichtungen aus unterschiedlichsten Gründen schon überwunden und Maschinen unzulässig betrieben hat. Das Kommunikations- und Verbindungssystem Smart Wire-DT reduziert aber nicht nur deutlich die Projektierungs-, Montage- und Verdrahtungskosten, sondern integriert ebenso einen wirksamen Manipulationsschutz. Dieser schließt etwa eine Kontaktüberbrückung von vornherein aus.

Lean Connectivity minimiert Verdrahtungsaufwand

Eaton erfindet mit Smart Wire-DT die Schaltschränke für die Maschinen- und Anlagensteuerung neu. Markantes Kennzeichen im Schaltschrank ist eine durchgehende grüne Leitung. Bei dieser sogenannten Lean Connectivity geht es darum, die aufwendige und fehleranfällige Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung im Schaltschrank und in der Peripherie zu eliminieren und durch die standardisierte Smart Wire-DT Leitung zu ersetzen. Damit gelingt es, den Aufwand für Verdrahtung, Test und Inbetriebnahme um bis zu 85 Prozent zu reduzieren. Zweiter Bestandteil der Lean-Solutions-Strategie ist die sogenannte Lean Automation. Sie steht für Dezentrale Intelligenz und ist das entscheidende Stichwort für die Innovation, die die Leitung im Bereich der Automatisierung bewirkt. Module für Standard-Schaltgeräte erzeugen digitale Informationen und machen die I/O Ebene der SPS überflüssig. Das dritte Element der Strategie ist Lean-Power. Es zielt auf den Einsatz energieeffizienter Komponenten und die Standardisierung der Steuerstromverdrahtung ab. Zudem geht es darum, die Energieeffizienz einer Maschine oder Anlage mit Hilfe der durch die innovative Leitung verbesserten Datentransparenz zu erhöhen.

Smart Wire DT verbindet alle Motorstarterkombinationen, Drucktaster und Leuchtmelder. Mit der Leitung entfällt die komplette Steuerstromverdrahtung, denn sowohl die Versorgungsspannung für Schützspulen als auch jene für Leuchtmelder überträgt eine einzige Leitung. Ausgehend vom Smart Wire-DT Gateway stellt sie zudem auch die Verbindung zur Standard-Feldbusebene her – so etwa zu Profibus DP, Profinet, Ethernet IP/Modbus TCP oder CANopen. Auch konventionelle I/O-Baugruppen findet der Anwender nicht, denn die I/O-Ebene ist bei dieser Leitung direkt in den Schaltgeräten integriert. Verdrahtungsfehler, die bei der klassischen Verdrahtung auftreten können, sind ausgeschlossen. Gleichzeitig lässt sich mit der Leitung die Datentransparenz erhöhen, sodass sich ein defekter Teilnehmer unmittelbar lokalisieren und austauschen lässt. Bei diesem Leitungstyp nutzt der Hersteller Standardschaltgeräte, die um kommunikationsfähige Funktionsmodule ergänzt sind. Neben Motorstarter und Frequenzumrichter lassen sich ebenso Befehls- und Meldegeräte zu Kommunikationspartnern am Smart Wire-DT umbauen. Das macht verständlich, warum die SPS im Schaltschrank lediglich aus einer CPU-Baugruppe besteht. Durch die Reduzierung überflüssiger Bauteile verringern sich auch Projektierungs- und Montagezeiten.

Bis zu 99 Teilnehmer verbinden

Jedem Teilnehmer des Smart Wire-DT-Strangs wird am Gateway per Knopfdruck automatisch eine Adresse zugeteilt und zwar in der Reihenfolge der angeschlossenen Teilnehmer. Sie werden erst mit dem Adressaufruf aktiviert. Bis zu 600 Meter im oder außerhalb des Schaltschranks beträgt die maximale Ausdehnung der DT Leitung und man kann damit bis zu 99 Teilnehmer verbinden. Bei der sicheren Planung eines Netzwerks unterstützt die Software SWD-Assist den Anwender. Windows-Funktionen erleichtern die Bedienung. „Der Einsatz von Smart Wire-DT im Steuerstand reduziert eindeutig die Projektierungs- und Verdrahtungskosten. Aber noch wichtiger für uns ist der integrierte Manipulationsschutz, der einen wichtigen Faktor für die Gewährleistung unserer Tunnelbohrmaschinen darstellt“, resümiert Norbert Simdon, Electronic Support bei MTS Perforator. jg