E-Technik und Sicherheitstechnik einer Palettenförderanlage für K+S modernisiert

Einleitung

Die Fördertechnik zur Entsorgung der Palettierung und Beschickung des Hochregallagers war in die Jahre gekommen. Um den Anforderungen an moderne Sicherheit und Effizienz gerecht zu werden, plante K+S Bernburg eine umfassende Modernisierung der Sicherheitstechnik. Ziel war es, die bestehenden Sicherheitsvorkehrungen zu modernisieren und gleichzeitig die Bedienbarkeit und Flexibilität der Anlagen zu erhalten.

Herausforderungen: Komplexität und Zeitdruck

Das Projekt umfasste zahlreiche Herausforderungen, darunter:

• Zusätzliche Sicherung von Förderstrecken durch Zäune, Sicherheitstüren und Lichtschranken.
• Umstellung auf eine zweikanalige Sicherheitsausführung nach Maschinenrichtlinie, was auch bestehende Sicherheitselemente betraf.
• Segmentierung der Anlage in Sicherheitsbereiche, um Bedienern weiterhin gezielte Eingriffe zu ermöglichen.
• Notwendige Modernisierung der bestehenden Not-Aus-Technik mit PNOZ-Relais.
• Begrenzte Zeit: Für die gesamte Umsetzung stand lediglich eine Reparaturpause von drei Wochen zur Verfügung.

Lösungskonzept: Effizienz durch vorausschauende Planung

Gemeinsam mit K+S wurde ein Konzept entwickelt, das den Zeitaufwand während der Reparaturpause minimierte. Die wichtigsten Schritte:

1. Fertigung neuer Schaltschränke:
• Anstelle einer Nachverdrahtung der bestehenden Schaltschränke wurden neue Schaltschränke gebaut und durch A+K vorab getestet.
• Die neuen Schaltschränke enthielten anstelle von Motorschützen nun Siemens Motorstarter, die über Profinet/Profisafe angebunden wurden.
• Die bestehende CPU S7 416-2DP wurde durch eine S7 416-3F PN/DP ersetzt.
2. Modernisierung der Feldverteiler:
• Austausch der Profibus-DP-Anschaltungen durch Profinet-Komponenten.
• Nachrüstung mit Safety F-DI Eingangsbaugruppen für die zweikanalige Sicherheitstechnik.
• Integration neuer Sicherheitstaster, Lichtschranken und Quittiertaster.
3. Vorbereitende Arbeiten:
• Verlegung neuer Profinet-Leitungen bei laufender Produktion.
• Vorabtests der erweiterten Steuerungssoftware im Büro.
• Sicherstellung der Materialverfügbarkeit, um Verzögerungen bei der IBS zu vermeiden.

IBS: Strukturierte Reparaturpause in drei Wochen

Die Arbeiten wurden in einem eng getakteten Zeitplan umgesetzt:

• Woche 1:
• Demontage der alten Schaltschränke und Installation der neuen.
• Montage der Zäune und Sicherheitslichtschranken.
• Verkabelung der neuen Sicherheitselemente und Feldverteiler.
• Woche 2:
• Signal- und Hardwaretests.
• Einstellen der Sicherheitslichtschranken und Funktionsprüfung im 4-Augen-Prinzip.
• Woche 3:
• Testfahrten mit manuell aufgelegten Paletten und regulärer Produktion.
• Finaler Funktionstest der Sicherheitsbereiche und Anpassung von Steuerungsparametern

Anlaufbegleitung: Sicherer Start in den Regelbetrieb

Nach Abschluss der Arbeiten lief die Produktion sofort wieder im dreischichtigen Betrieb. Während der Anlaufphase wurden:

• Optimierungen an der Steuerungssoftware vorgenommen (z. B. automatisches Muting der Lichtschranken).
• Zusätzliche Sicherheitselemente integriert.

Bedien- und Instandhaltungspersonal in die neue Technik eingewiesen.

Leistungsumfang von Artschwager + Kohl

• Beratung zur Modernisierung der Elektro- und Sicherheitstechnik
• Konzeption und Erstellung der Sicherheitsbereiche
• Programmierung der Sicherheitstechnik (Siemens Safety für S7 400)
• Erweiterung der Steuerungssoftware und SCADA-Systeme
• Vorabtests und Inbetriebsetzung der neuen Technik
• Anlaufbegleitung und Schulung der Mitarbeiter

Fazit: Investition in die Zukunft

Die Modernisierung der Sicherheitstechnik wurde erfolgreich umgesetzt und bot die Gelegenheit, die gesamte Elektrotechnik auf den neuesten Stand zu bringen. Die wichtigsten Ergebnisse:

• Alle Sicherheitselemente sind zweikanalig ausgeführt und entsprechen den neuesten Standards.
• Die Segmentierung der Anlage in Sicherheitsbereiche ermöglicht einen flexiblen und effizienten Betrieb.
• Das modernisierte SCADA-System sorgt für eine umfassende Anlagenüberwachung und Fehleranalyse.

Diese Maßnahmen stellen eine nachhaltige Investition in die Zukunft des Unternehmens dar.

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