Eine Dusche für den Schotter

DER AUTOR Roman Bürke arbeitet bei der Siemens AG in der Division Industry Automation am Standort Zürich.

Die Gleise der Bahn liegen auf einem Schotterbett, das die Vibrationen dämpft. Mit der Zeit werden die Hohlräume im Schotter aber kleiner und die Wirkung geht verloren, weshalb die Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) oder die Rhätischen Bahnen (RhB) den Schotter in regelmäßigen Abständen erneuern. Dies ist eine staubige Angelegenheit – vor allem im Sommer, wenn der trockene Schotter aus den Bahnwagen auf die Trasse fällt. SBB und RhB verlangen deshalb vom Kieswerk, dass der Schotter gewaschen wird. Normalerweise wird nun der Schotter bereits nach dem Brechen und Sortieren nach gewünschter Größe gewaschen und im Silo gelagert. Aus diesem werden dann die Transportwaggons beladen. Da die Steine allerdings im Silo aneinander reiben, entstehen erneut Steinsplitter. Daniel Bürkli, der technischer Leiter des Kieswerks Untervaz, hatte deshalb die Idee, den Schotter unmittelbar vor dem Verladen zu waschen. Anstatt ihn gewaschen im Silo zu lagern, sollte er direkt vor dem Abfüllen gereinigt werden. Heute beschickt ein Radlader den sogenannten Aufgabebunker mit Bahnschotter. Via Förderband wird dieser auf die Siebmaschine transportiert und mit Wasserdüsen gereinigt; das Waschwasser dann direkt in die bestehende Kläranlage geleitet. Das gereinigte Schottermaterial gelangt von der Siebmaschine auf das reversierbare Verladeband, welches wahlweise Bahnwagen oder Lkw mit Bahnschotter beschickt.

Für die Steuerung der neuen Anlage nahm Bürkli Kontakt mit Andreas Rentsch auf, Projektleiter bei Sisag in Altdorf. Das Unternehmen ist bekannt für Seilbahnsteuerungen, entwickelt aber als zertifizierter Siemens Solution Partner auch Steuerungsanlagen für Industrieprojekte. Für Rentsch war dies der ideale Zeitpunkt, um das erste Projekt mit dem TIA Portal (TIA – Totally Integrated Automation) von Siemens umzusetzen. Er wollte den Einstieg in die Entwicklungsumgebung der Simatic-Automatisierung schon früh realisieren und die überschaubare Projektgröße minimierte ein allfälliges Risiko. Bei Projektstart konnte bereits die komplette Auswahl der Simatic-SPS-Varianten programmiert werden. Dies nutzte Rentsch und wählte die bewährte S7-300 als Anlagensteuerung.

Vor dem Start des Projekts besuchte Rentsch einen dreitägigen Kurs zu dem Entwicklerportal. „Früher habe ich in Step 7 viel Text geschrieben“, berichtet er, „im TIA Portal arbeite ich nun vermehrt mit der Maus.“ Das TIA Portal sei zwar immer noch deutlich als Siemens-Umgebung erkennbar, aber die Bedienphilosophie habe sich geändert. „Zudem kann ich jetzt in einem Tool arbeiten und habe nicht vier verschiedene Werkzeuge offen.“ Den bestehenden Code aus früheren Step-7-Projekten konnte Rentsch allerdings migrieren und wiederverwenden. Selbst die Bibliotheken ließen sich ohne Aufwand ins neue Portal übernehmen. „Nur die Visualisierung haben wir neu programmiert, da keine passende Vorlage für dieses Projekt zur Verfügung stand.“ Mit dem Simatic HMI Comfort Panel im 16:9-Format konnte die Anlage gut abgebildet werden, die hohe Auflösung und die damit verbundenen Grafikmöglichkeiten zahlen sich hier aus.

Die Inbetriebnahme vor Ort verlief anschließend hektisch – wie immer, alles musste schnell gehen. Von Kollegen hatte Rentsch erfahren, dass beim Umstieg auf eine neue Softwareumgebung zu berücksichtigen sei, dass man sich zunächst an die veränderte Oberfläche gewöhnen müsse. Nach wenigen Anpassungen lief die Anlage jedoch tadellos, der Sisag-Projektleiter ist zufrieden mit seinem TIA-Portal-Pilotprojekt. „Sehr wertvoll ist, dass die bestehenden und getesteten Sisag-Standardbausteine einfach migriert und übernommen werden konnten, das hat den Umstieg natürlich klar erleichtert.“ Er plant nun bereits das nächste Projekt, in dem auch der neu überarbeitete SCL-Editor zum Einsatz kommen soll. Ein Projekt, das um einiges größer ist: „Hier kommt zudem der Vorteil zum Tragen, dass die Komponenten im neuen Portal einfacher und schneller grafisch vernetzt werden können.“

Auch Daniel Bürkli vom Kieswerk verspricht sich viel von der neuen Anlage. Die Bedienung ist einfach – wie gefordert. Wenige Druckknöpfe genügen, speziell geschultes Personal ist nicht erforderlich. Mindestens so wichtig ist für ihn, dass die Bahnwagen rasch beladen sind: „Es muss vorwärts gehen – wenn der Zugführer im Winter bei Minustemperaturen auf der Laderampe steht und der Wind bläst!“ Und es geht vorwärts – ein Abteil eines Waggons ist in 250 Sekunden gefüllt. Zudem betreibt Bürkli nun das einzige Kieswerk der Schweiz, das seinen Bahnkunden Schotter anbieten kann, der unmittelbar vor dem Verladen gewaschen wurde. co

Ein kurzes Video von Siemens zu diesem Beitrag finden Sie unter:

Das TIA Portal vereint sämtliche Automation-Software-Tools in einer einzigen Entwicklungsumgebung. Es verkürzt damit Engineeringzeit und -aufwand, was die Kosten senkt und maßgeblich die Effizienz der Fertigung sowie die Anlagenproduktivität erhöht. Die hier beschriebene Waschanlage für Schotter wird von einer Simatic S7-300 gesteuert und über ein Simatic HMI TP1200 Comfort Panel bedient. Die abgelegenen Bedienfelder mit Drucktaster, die Notausleine sowie weitere Sensoren sind über den AS-i-Bus integriert. Die Micromaster Frequenzumrichter für die Motoren werden über einen Profibus-DP-Strang angesteuert. Programmiert wurde die Anlage mit dem neuen TIA Portal (Step 7 und WinCC).