Messen/Steuern/Regeln Automatisierungslösung für die Zukunft Das erklärte Ziel war es, mit einem Baukastensystem alle aktuell bekannten Anwendungsfälle der Kran-Industrie abdecken zu können, gleichzeitig ein hohes Maß an Flexibilität in Bezug auf Hardwarekomponenten zu erreichen und dabei die geforderte Langzeitverfügbarkeit von 15 Jahren sicherzustellen. Zudem wollte man flexibel auf Wünsche des Marktes reagieren können, um sich Optionen für die Zukunft offenzuhalten. Dies ist ein weiter Bereich, denn Pendeldämpfung lässt sich sowohl mittels Modellrechnung und als auch über messtechnisch unterstützte Verfahren erreichen. Die Rechenleistung der Steuerung muss deshalb entsprechend ausgelegt sein. Die individuellen Steuerungen sind in einem klimatisierten, geschützten Schaltschrank untergebracht, während die Kamera- und Messtechnik auf dem Kran montiert ist. Data Respons solutions https://datarespons.solutions/de/ Neuorientierung dank zertifizierbarer Platform Solution Die Automatisierungslösungen der Firma Lehnert Regelungstechnik GmbH beinhalten Positionierund Kollisionsschutzsysteme mit elektronischer Pendeldämpfung, die in allen seilgeführten Krananlagen eingesetzt werden können. Um diese Anwendung fit für die Zukunft zu machen, zeigte sich Data Respons Solutions als kompletter Technologiepartner mit langjähriger Erfahrung. Der richtige Partner für den Schritt in die Zukunft Für die Entwicklung einer neuen Steuerungsgeneration, welche die Anforderungen von Performance Level d nach Risikobeurteilung gemäß EN ISO 13849 1 zu erfüllen hat, bedurfte es ebenso einer industriellen NEXT-GEN-Bildverarbeitungsplattform als Komplettsolution. Dies führte Lehnert zu Data Respons. Als unabhängiges Full- Service-Unternehmen und als einer der führenden Anbieter auf dem Embedded Solutions-Sektor, kombiniert Data Respons Produktlösungen, Forschungs- und Entwicklungsleistungen auf sämtlichen Komplexitätsebenen und verfügt somit über ein fundiertes Verständnis für die Anforderungen unterschiedlicher Marktsektoren. Das jeweilige Know-how der beiden Unternehmen passte perfekt zusammen und die persönliche, individuelle Beratung durch Data Respons zeigte sich bereits in diesem frühen Stadium als deutlicher Mehrwert. Zielsetzung Smarte Platform Solution mit industriellen Eigenschaften Die gesamte Bandbreite der Einsatzgebiete sollte zuverlässig mit einer Plattform im Baukastensystem bedient werden können. Data Respons setzte die aufgenommenen Anforderungen in eine kundenspezifische Hardware lösung bestehend aus Standardkomponenten um und lieferte als Complete Solutions- Partner ein CE- und UL-zertifiziertes Rechnersystem mit Schutzklasse IP54, das spezifiziert ist für einen Umgebungstemperaturbereich von -5 bis +55 °C. Gleichzeitig wählte Data Respons nach eingehender Prüfung ein geeignetes Kamerasystem aus. So erarbeitete man gemeinsam als Team das Gesamtsystem. Mit der neuen Gesamtlösung ist eine Signalübertragung mittels Lichtwellenleiter möglich. Die lüfterlosen Regler selbst sind im klimatisierten, geschützten Schaltschrank eingebaut, Kamera und Messtechnik hingegen werden direkt am Kran montiert. Bei großen Auslegern kann die Entfernung zwischen Kamera und Steuerung deutlich über 30 m betragen. Dies ist eine zu weite Strecke für die Signal übertragung per Kupferkabel. Durch die neu geschaffene Verbindung über Lichtwellenleiter können Kamera und Steuerung fast beliebig weit auseinanderliegen. Der Einsatz von Lichtwellenleitern eliminiert zudem den Einfluss elektromagnetischer Störungen, die von Antrieben und Maschinen ausgehen. Dadurch steigt die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems und es ist möglich, Krananlagen in ganz anderen Dimensionen zu projektieren. Es wurde eine individualisierte Lösung auf der Basis von Standard- Technologien gefunden. 38 PC & Industrie 3/2023
Messen/Steuern/Regeln Eine umfangreiche Software zusammen mit neuer Hardware sind der entscheidende Mehrwert der Automatisierungslösungen. Steuerung Das gesamte Spektrum der Anwendungen wird durch eine modulare Plattform bedient. Data Respons Solutions hat die darin enthaltenen Anforderungen in einer kundenspezifischen Hardwarelösung aus modifizierten Standardkomponenten umgesetzt. Während die bisherigen Schnittstellen nur über Konverter realisiert werden konnten, be inhaltet die neue Lösung zwei Ethernet-Ports und einen Steckplatz für optionalen CAN-Bus, Profibus und Profi-Net. Flexibel und anpassbar Im Gegensatz zur ursprünglichen, kundenspezifischen Hardware ist die neue Plattform wesentlich flexibler und an individuelle Anforderungen anpassbar, denn jeder Kran hat seine eigenen Herausforderungen und ist einzigartig in Einsatzgebiet, Aufgabe, Gewicht, Abmessungen und Ausstattung. Mit der neuen Plattform kann die für den jeweiligen Kran passende Steuerungsund Regelungstechnik flexibel und zuverlässig geplant und dimensioniert werden. Die strategische Umstellung auf eine individualisierte modulare Hardwarelösung aus anwendungsspezifisch wählbaren Standardkomponenten unterstützt wirkungsvoll die Philo sophie der ebenfalls modular aufgebauten Software. Beide Unternehmen profitieren von der Konzentration auf ihre jeweiligen Kern kompetenzen. Infrarot-Kamera Als Teil der Lösung wurde eine neue industrietaugliche Bildverarbeitungsplattform gewählt, die eine Signalübertragung über Glasfaserkabel ermöglicht. Die Vorteile sind die gleichen wie bereits beschrieben. Das neue Kameramodul besteht aus einer Kamera mit einem leistungsstarken Blitz im Infrarotbereich und einem passiven Reflektor am Last aufnahmemittel. Das Modul misst die Schwingungen der Last in Kran-, Katz- und Schräg richtung sowie die Hubhöhe, wobei äußere Einflüsse wie Zug, Wind oder eine anfängliche Schwingung kompensiert werden. Umfangreiche Software Der entscheidende Mehrwert der Automatisierungslösungen liegt in der umfangreichen Software, gleichzeitig ist die neue Hardware das Herz, das in jeder Steuerung schlägt. Dieser Fortschritt ermöglicht eine neue Form von Flexibilität in Bezug die einzelnen Komponenten der Hardwarelösung. Die Entscheidung im Rückblick Der strategische Umstieg auf eine individualisierte Hardware lösung im Baukastenprinzip, bestehend aus applikationsspezifisch wählbaren Standardkomponenten unterstützt wirkungsvoll die Philosophie der Software, die ebenfalls modular aufgebaut ist. Von ihrer Fokussierung auf die jeweilige Kernkompetenz profitieren beide Unternehmen. Der entscheidende Mehrwert war für Lehnert neben der technischen Kompetenz von Data Respons als Full-Service- Unternehmen dessen persönliche, kompetente und engagierte Kommunikation. Die gefundene Lösung gibt insgesamt mehr Freiheit, mehr Flexibilität und ist dabei kosteneffizient, wirtschaftlich und zertifizierbar nach Performance Level d. „Die Entwicklung einer maßgeschneiderten Lösung gab uns mehr Freiheit und Flexibilität und war zudem kosteneffizient. Wir haben jetzt eine hervorragende automatisierte Lösung, die den modernen Sicherheitsanforderungen entspricht. Unser entscheidender Mehrwert war nicht nur das technische Fachwissen von Data Respons Solutions, sondern auch die persönliche, kompetente und engagierte Kommunikation während der gesamten Projektlaufzeit” erklärt Bettina Lehnert, Geschäftsführerin der Lehnert Regelungstechnik GmbH. Platform Solution Ein Steuer- und Regelsystem, das es seilgesteuerten Kränen ermöglicht, ihre Lasten schnell zu positionieren und das Kollisionsrisiko zu verringern. Es eliminiert selbständig die unvermeidlichen Schwingungen, die während des Kranbetriebs auftreten, erleichtert dem Kranführer die Arbeit und unterstützt unerfahrene Bediener, während es die automatische Positionierung des Krans erleichtert. Die Kollisionsgefahr wird reduziert, da das Lastaufnahmemittel am Ende jeder Krantransaktion gleichmäßig hängt. Das Steuer- und Regelsystem ist vergleichbar mit dem Vorgehen eines erfahrenen Kranführers, der rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen muss. Die vom Kranführer im Handbetrieb eingestellten Sollgeschwindigkeiten werden durch Beschleunigungs- und Bremsvorgänge so gesteuert, dass Pendelbewegungen, die während des Betriebs und nach dem Anhalten auftreten, automatisch eliminiert werden. Dies wiederum ermöglicht eine schnelle Positionierung der Last. ◄ Weitere Infos: https://datarespons.solutions/ de/crane-anti-sway-positioningcollision-avoidance-solution-de/ Kundenspezifisches PC-basiertes Steuerungs- und Messsystem PC & Industrie 3/2023 39
