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Flexibilität bei der mobilen Automation ist Trumpf

Skalierbare Systemlösungen und das Implement-Management
Flexibilität bei der mobilen Automation ist Trumpf

In der mobilen Automation, sei es nun von Landmaschinen, Baumaschinen oder Kommunalmaschinen, geht es stets darum, den „angehängten“ Prozess möglichst produktiv zu steuern. Die hohe Varianz an Maschinen und Geräten erfordert zusätzlich sehr flexible und skalierbare Systemlösungen, um die Entwicklungskosten niedrig zu halten.

Schlüsseltechnologie hierfür ist die aus der industriellen Automation stammende sensorgestützte Steuerungstechnik – in der Landtechnik oftmals ergänzt durch GSM/UMTS, digitale Schlag- und Ertragskarten und die Vernetzung mit dem Betriebs-PC. Damit ermöglicht die mobile Automation heute eine Fülle von teil- und vollautomatisierten Prozessen, insbesondere in Traktoren und den angebauten bzw. angehängten Geräten, neudeutsch Implements genannt. Den Prozess steuert nicht mehr der Landwirt allein, sondern er wird ganz wesentlich von Assistenzsystemen unterstützt. Oder wie es Karl Maier, Key Account Manager bei der Jetter AG, ausdrückt: „Die Geräte verschmelzen mit dem Fahrzeug zu intelligenten selbststeuernden oder selbstfahrenden Arbeitsmaschinen. Der Landwirt wird z. B. von der Regelung der Fahrgeschwindigkeit und weiterer Aufgaben entlastet, er konzentriert sich hauptsächlich auf die Überwachung des Prozesses und greift lediglich im Bedarfsfall ein.“

Analog zur industriellen Automation haben sich auch in der mobilen Automation abhängig vom Maschinentyp und dem Implement unterschiedliche Systemarchitekturen etabliert. Daher bietet Jetter speziell für diesen Markt ein modulares und skalierbares Automationsprogramm, bestehend aus HMIs, Controllern, SPS- und Visualisierungssoftware, Frequenzumrichtern und Servoantrieben an.
Individuell anpassbares Bediengerät
Schnittstelle des Landwirtes zum Implement sind stets Bedienterminals. Die Anforderungen an diese HMIs sind so vielfältig wie es verschiedene Implements und Klimazonen auf der Welt gibt. Sie müssen im Betrieb nicht nur Temperaturen von -20 bis +65 °C widerstehen, IP65 bieten, Schockbelastungen bis 30 g und einen erweiterten Spannungsbereich von 8 bis 32 V aushalten. Auch Haptik, Optik und Visualisierung müssen flexibel an die Wünsche der Landtechnik-Kunden anpassbar sein, was Jetter mit einem skalierbaren und variablen System für Gehäuse, CPU und Visualisierung realisiert. Ein Beispiel hierfür ist das neueste Mitglied in der HMI-Familie JetViewMobile (JVM) 104. Dessen Gehäuse bieten die Ludwigsburger sowohl als Aufbau- und Einbauvariante als auch noch in drei verschiedenen Bedienungsvarianten an: Ausschließlich mit vier Tastern, zusätzlich mit dem Digipot – das ist ein Drehregler mit Bestätigungstaste in der Mitte, wie er von Navigationsgeräten im Pkw bekannt ist – sowie ein Bildschirm optional als Touchscreen. Der Kunde kann je nach Applikation, Komplexität und Darstellung der Menüs die geeignete Technologie frei wählen.
Dem Komfort sind bezüglich Bedienung und Menüführung kaum Grenzen gesetzt. Ebenso flexibel ist auch die Gehäusefrontfolie in der Gestaltung bezüglich Farbe und Beschriftung beliebig anpassbar. „Besonders für kleinere Hersteller ist das ein interessantes Feature, da sie sich mit einem eigenen Look and Feel von der Masse ihrer Mitbewerber abheben können. Außerdem sichern sie sich durch die spezifische Gestaltung auch noch das wichtige Ersatzteilgeschäft“, ergänzt Hartmut Rothweiler, Key Account Manager bei Jetter. Im Bereich der Taster verfügt die Folie über eine Wölbung und eine Randprägung, sodass der Anwender die Taster auch erfühlen kann und bei Bedarf nicht auf das Display sehen muss. Grundsätzlich sind die vier Taster beliebig anordenbar, in der Größe wählbar und außerdem hinterleuchtet. Das 3,5-Zoll-TFT-Display ist mittels Sensor an die Lichtverhältnisse anpassbar und dimmbar sowie absolut sonnenlichttauglich. Hartmut Rothweiler ergänzt noch: „Im Gegensatz zu anderen Anbietern verwenden wir ausschließlich hochwertige UV-stabile Kunststofffolien, sodass auch in Ländern mit extremer Sonneneinstrahlung keine Verfärbungen auftreten können. Das ist für den Endkunden ein kleines aber deutlich sichtbares Qualitätsmerkmal.“
Komplettes Automationssystem in einem Gehäuse
Jetter bietet das Bediengerät JVM 104 alternativ auch als Komplettsystem an, indem sie in das 105 x 120 mm kleine Gehäuse noch einen Controller integrieren. Zu diesem Konzept erläutert Karl Maier: „Nach unserer Erfahrung gibt es eine Vielzahl von einfachen Anbaugeräten, die mit den zwei Ein- und vier Ausgängen des JVM104 locker auskommen und ein externer Controller mit eigenem Gehäuse oft oversized ist. Der Kunde spart deutlich an Hardwarekosten für den externen Controller sowie den kompletten Montage- und Verkabelungsaufwand“. Genügen die 2/4 I/Os nicht, kann der Kunde noch einen Erweiterungsknoten dazu nehmen, um ein zusätzliches Gerät anzusteuern.
Der integrierte Controller wird – wie alle Steuergeräte bei Jetter – mit der Software JetSym in der IEC-61131 kompatiblen Sprache STX programmiert und die Grafik mit der neuen Version 5 der Visualisierungssoftware JetViewSoft konfiguriert. Beides führt der Kunde selbst durch oder es wird vom Unternehmen als Dienstleistung übernommen. „Vor allem kleinere Kunden schätzen diesen Service, da für diese selten anfallende Aufgabe dann kein Personalaufwand erforderlich ist“, ergänzt Karl Maier. Als Schnittstellenprotokolle stehen Canopen, SAE J1939 und ISOBUS zur Verfügung sowie je ein Ethernet- und USB-Port. Zusätzlich zu den zwei Eingängen (analog, digital, Frequenz) und den vier PWM-Ausgängen ist optional noch eine H-Brücke integrierbar. In Summe präsentieren die Ludwigsburger Automationsspezialisten mit dem JVM 104 ein HMI, das in Aussehen und Funktion den Kundenwünschen flexibel angepasst werden kann und das mit dem optional integrierten Controller eine Systemlösung aus HMI und Controller ersetzt.
Teilmodularer Controller für Kundenentwicklungen
Sind mehr I/Os erforderlich oder ist schon ein Isobus-Terminal vorhanden, werden Steuergeräte aus der JetControlMobile-(JCM)-Familie eingesetzt. Im unteren bis mittleren Leistungsspektrum bietet sich der neue Controller JCM 511 in Kombination mit dem HMI JVM 104 an. Auch hier setzen die Ludwigsburger auf eine gut ausgestattete Basisversion mit 24 I/Os, darunter vier mit bis zu 3,5 A belastbaren digitalen/PWM-Ausgängen, acht Digitaleingängen und vier Schnittstellen (2xCAN, USB, LIN, optionalem Ethernet). Mit den zwei H-Brücken mit 15 A PWM-Leistung lassen sich gezielt Motoren höherer Leistungsklassen steuern. Der Controller kann außerdem Isobus-Terminals betreiben. Zur Programmierung der Visualisierung für ISO-11783-konforme Terminals stellt Jetter den ISO-Designer kostenfrei zur Verfügung. Michael Klein, Produktmanager Mobile Automation, fügt hinzu: „Wir sind meines Wissens nach die Einzigen am Markt, die dafür ein frei zugängliches grafisches Programmiertool anbieten.“ Besonderheit des Controllers sind jedoch zwei optionale Steckplätze für die sogenannten MX-Module. Diese Standarderweiterungen als auch für den Kunden individuell entwickelbaren Platinen erweitern den Controller auf bis zu 40 I/Os. Sofort verfügbar ist beispielsweise ein MX-Modul für zwei Wiegezellen mit Neigungsmessung. Mit diesen beiden Steckkarten reduziert der Hersteller den Aufwand für individuelle Funktionen auf die Entwicklung der Steckkarten, ohne dass weitere Hardware-Änderungen notwendig sind. Sollte der Kunde im Projektverlauf feststellen, dass er für neue Funktionen noch Ein- bzw. Ausgänge benötigt, hat er damit die Möglichkeit, dies im Controller jederzeit nach zu bestücken. Hartmut Rothweiler resümiert: „Wir sind eines der wenigen mittelständischen Unternehmen, die ein komplettes Automationsportfolio mit Verkabelung inklusive der SPS- und Visualisierungs-Software sowie der Programmierung bis hin zur Inbetriebnahme für mobile Maschinen anbieten können und das zu beliebigen Stückzahlen.“ ge
Nach Informationen der Jetter AG in Ludwigsburg

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Jetter AG
Ludwigsburg
Tel. +49 7141 2550-0
www.jetter.de
Weitere Informationen über die JetControlMobile-Familie:
http://t1p.de/w0s4
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