Eiskalt flexibel dank dezentraler Steuermodule

Innerhalb von 30 Minuten füllt sich im Werk die Beladezone mit Tiefkühlprodukten. (Bild: Turck)
Innerhalb von 30 Minuten füllt sich im Werk die Beladezone mit Tiefkühlprodukten. (Bild: Turck)

Für Asbreuk Service B. V. stand Modularität im Fokus, als der Sondermaschinenbauer für einen Logistikdienstleister einen automatisierten Pendeltransport einrichtete. Die Intralogistik zum Fördern von Paletten besteht daher aus Elementen, die trotz Umgebungstemperaturen von –25 °C dezentral über kompakte IP67-Module TBEN-L5-PLC von Turck gesteuert werden.

Unweit von Amsterdam haben die Produkte eines renommierten Herstellers von Tiefkühl-Pommes-frites ihren eigenen Shuttle-Service. Die Lkw des beauftragten Logistikdienstleisters verkehren im Halbstundentakt zwischen Produktionswerk und dem nur etwa einen Kilometer entfernten modernen XXL-Kühllager. Verladen werden die Paletten dabei vollautomatisch, in kaum mehr als zwei Minuten.

Hinter der Zusammenarbeit zwischen dem Lebensmittelhersteller und seinem Logistikpartner verbirgt sich der Wunsch nach maximaler Flexibilität. Das Zentrallager mit einer Kapazität von 40.000 Paletten ersetzt heute weitaus kompliziertere Transportprozesse, bei denen viele verschiedene Fremdauflieger noch direkt die Produktionsstätte ansteuerten. Stattdessen erfolgt die Warenzuordnung direkt im Kühlhaus. Von dort aus werden vor allem große Restaurantketten beliefert.

Marco Asbreuk (Bild: Turck)

Marco Asbreuk (Bild: Turck)

„Uns war wichtig, dass die Steuerung potenziell mit verschiedenen Bus-Systemen kommunizieren kann und mindestens bis –30 °C arbeitet. In diesem Bereich gibt es eigentlich nur eine PLC, so fiel die Entscheidung für den TBEN-L-PLC von Turck.“

Marco Asbreuk, Inhaber von Asbreuk Service B. V. in Oldenzaal, Niederlande

Automatisches Be- und Entladen

Für die passende Technik sowie deren Planung und Implementierung zeichnet das Familienunternehmen Asbreuk Service aus der Nähe von Enschede verantwortlich. Der Sondermaschinenbauer setzte auf seine langjährige Erfahrung mit Projekten in der Getränkeindustrie. Dort verladen zum Beispiel Großbrauereien das komplette Volumen an Erzeugnissen und Leergut automatisch über Lkw.

„Wenn sich Bedingungen verändern und z. B. etwas erweitert oder reduziert werden soll, dann ist es wichtig, dass ein System modular aufgebaut ist“, betont Firmenchef Marco Asbreuk. Im Austausch mit der Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim an der Ruhr, entwickelte sein Unternehmen daher eine Förderanlage aus Segmenten, in denen sowohl Frequenzumformer als auch die robusten IP67-Steuerungen TBEN-L-PLC dezentral arbeiten.

Modularität bedeute für Asbreuk, dass Projekte mit Komplettsystemen überhaupt erst wirtschaftlich werden: „Das geht nur, wenn wir Elemente serienmäßig bauen, die sich leicht installieren lassen.“ So wie bei der jüngsten Zusammenarbeit.

Jedes Förderelement verfügt über eine eigene Steuerung, die TBEN-L-PLCs sind bei –25 °C Umgebungstemperatur direkt an der Strecke montiert (Bild: Turck)

Jedes Förderelement verfügt über eine eigene Steuerung, die TBEN-L-PLCs sind bei –25 °C Umgebungstemperatur direkt an der Strecke montiert (Bild: Turck)

Robuste PLC reduziert Verkabelung

Die dezentralen Module erfordern deutlich weniger Verkabelung, laut Asbreuk „eine ‚Riesen-Kostenersparnis‘, vor allem im Tiefkühlbereich, wo spezielle Kabel nötig sind“. Denn in der Förderanlage wird lediglich an vier Punkten Strom zugeführt. Turcks IP67-Blockmodule mit Codesys-3-Steuerung verteilen einerseits die Energie untereinander und sind zudem über serielle Schnittstellen verbunden.

Einmal zusammengesteckt, erkennen die Module ihre Nachbarn und ihre Position im Gesamtsystem. Die Verwendung in Kühllagern mit Temperaturen von –25 °C war es, die den Niederländer auf die PLC-Lösung von Turck brachte.

Per Knopfdruck des Fahrers werden die Paletten von der ATL-Zone vollautomatisch in den Kühl-Lkw befördert. (Bild: Turck)

Per Knopfdruck des Fahrers werden die Paletten von der ATL-Zone vollautomatisch in den Kühl-Lkw befördert. (Bild: Turck)

Kompakte Steuerung

Die kompakte Steuerung ist eine wichtige Komponente in dem Pendeltransportsystem, das aus drei Bereichen besteht: In der Fabrik befindet sich ein Automated Truck Loading System (ATL) mitsamt der Intralogistik, die unmittelbar am Ende der Produktionslinie ansetzt. Den Warenverkehr auf der Straße übernehmen dann Lkw mit speziellen Aufliegern, deren Ladefläche mit Kettenförderern ausgestattet ist.

Am Zielort, dem Zentrallager des Logistikpartners, starten die Fahrer schließlich per Knopfdruck das automatische Entladen der Paletten. In der Zwischenzeit füllt sich an der Produktionsstätte wieder sukzessive die zweireihige Beladungszone. Damit der Fahrer immer den aktuellen Fortschritt sieht, liefert eine Smartphone-App Livedaten von beiden Standorten.

K50-LED-Leuchten von Banner Engineering liefern wichtige Informationen über den Status der Streckenmodule. (Bild: Turck)

K50-LED-Leuchten von Banner Engineering liefern wichtige Informationen über den Status der Streckenmodule. (Bild: Turck)

Autonomes Fördersystem mit Paletten-Check

Im Werk des Pommes-frites-Produzenten hat Asbreuk Service jedes der 32 Streckenmodule mit einer eigenen Steuerung versehen, darunter Ketten- und Rollenförderer sowie ein Abschnitt zur Paletteninspektion. Lasersensoren überprüfen, ob z. B. eine Palette zu breit ist und damit falsch gepackt wurde.

Zunächst wird das Ergebnis auf ein Barcode-Label geschrieben, danach separiert das System selbstständig die betroffene Palette. Laser und Scanner sind lokal mit der jeweiligen Turck-PLC verbunden, nur beim Aussondern greift ein baugleiches TBEN-L-PLC-Modul ein, das als übergeordnete Zentralsteuerung fungiert und über CAN-Bus angeschlossen ist.

Zwei Schaltkästen dienen der manuellen Kontrolle, im Innern erweitern FEN20-Multiprotokoll-Module das Angebot an Ein- und Ausgängen. (Bild: Turck)

Zwei Schaltkästen dienen der manuellen Kontrolle, im Innern erweitern FEN20-Multiprotokoll-Module das Angebot an Ein- und Ausgängen. (Bild: Turck)

Erweiterung über Multiprotokoll-I/O-Geräte

Um einzelne Paletten vom üblichen Streckenverlauf an den Puffer zu überführen, ist ein Förderelement mit drei Richtungen nötig. Da jede Richtung einen eigenen RS485-Port verlangt, erweitert das Turck-I/O-Modul TBEN-S-2COM an diesem Knoten das Angebot an Schnittstellen. Das ultrakompakte I/O-Modul bindet die seriellen Schnittstellen direkt im Feld über Profinet an die Steuerung an, sodass die RS485-Funktionalität erhalten bleibt.

Dank Laserunterstützung und der gekoppelten TBEN-L-Module weiß jeder Förderabschnitt, wann eine Palette übergeben werden soll. Muss ein Mitarbeiter trotzdem in den laufenden Prozess eingreifen, kann er die Streckenteile einzeln an zwei ebenfalls modularen und dezentralen Bedienschränken steuern.

Möglich ist etwa ein kontrollierter Stopp oder das Fahren einer alternativen Route. Dabei signalisieren mehrfarbige K50-Leuchten von Turcks Optoelektronik-Partner Banner Engineering, an welchem Modul z. B. eine Störung vorliegt oder welcher Förderabschnitt sich momentan im manuellen Betrieb befindet.

FEN20-Geräte von Turck machen die Schaltsignale der Bedienpulte busfähig. (Bild: Turck)

FEN20-Geräte von Turck machen die Schaltsignale der Bedienpulte busfähig. (Bild: Turck)

An den Bedienpulten erfordern Signalgeber wie Taster weitere Ein- und Ausgänge. Die Niederländer installierten in den Schränken jeweils drei IP20-I/O-Geräte: Turcks Multiprotokoll-Module FEN20-16DXP machen Standardschaltsignale schnell und effektiv busfähig.

Die Verwendung der FEN20-Module beschränkt sich aber nicht auf die Bedienpulte: In der Beladungszone (ATL), die die Paletten über einen Hydrauliklift erreichen, herrscht vorerst noch Zentralismus. Der Bereich wird von einem zentral gesteuerten Frequenzumformer bzw. einer Siemens-PLC kontrolliert. Turcks FEN20 bietet in dem Schaltschrank zusätzliche Ein- und Ausgänge und kommuniziert mit der Hauptsteuerung. Asbreuk schließt jedoch nicht aus, dass schon bald auch eine ATL-Zone dezentral arbeiten könnte.

Der Markt verspricht Wachstum

Anfragen nach vergleichbaren Komplettsystemen erreichen Asbreuk Service inzwischen immer häufiger. „Der Markt wächst: Es gibt überall Bedarf, riesige Mengen über eine kurze Strecke zu befördern“, meint der Firmeninhaber. Dabei würden Unternehmen ihren Kunden zukünftig immer seltener Maschinen, sondern zunehmend Funktionen liefern.

Welche Technik einen bestimmten Service im Speziellen ermöglicht, sei dann uninteressant. Hauptsache, die Elemente sind flexibel und langfristig nutzbar. Ein modulares Förderkonzept sei diesen Anforderungen bestens gewachsen.

Asbreuk denkt bereits an die nächsten Schritte: „Über den Lkw geben wir bislang nur die Anzahl der Paletten weiter. Möglich ist ein Transfer größerer Daten, und damit 100 Prozent Traceability der Waren.“ In aller Munde sind außerdem die ersten Prototypen selbstfahrender Sattelzüge. Logisch, dass der autonome Transport noch einmal ganz neue Chancen bieten dürfte.

www.turck.de
www.asbreukservice.com