Automatisierungssystems PSS 4000, Bild: Pilz/Komet

Die PSS Universal PLC ist der Allrounder des Automatisierungssystems PSS 4000. Die PLC-Steuerung ist in den Hauptsprachen der EN/IEC 61131-3 für Standard- und Sicherheitsaufgaben programmierbar. Bild: Pilz/Komet

Komet-Maschinen sind eierlegende Wollmilchsäue. Das müssen sie sein. Denn sie verpacken Lebensmittel für Metzger und Gastronomen. Und die haben ganz spezifische Vorstellungen von der idealen Verpackungsmaschine: „Der Anspruch ist: Das Ding muss unendlich lange funktionieren“, erklärt Harald Janke, Betriebsleiter bei Komet, und fährt fort: „Und Wartung, da brauchen wir gar nicht darüber reden, das will der Kunde nicht. Unsere Kunden wollen keine Ölwechsel an Maschinen vornehmen oder ähnliches, sie wollen Produkte schaffen – eine Grillplatte kreieren, eine tolle Wurst machen, das ist ihr Geschäft und nicht an Maschinen herumschrauben.“

Sprinter, Bild: Pilz/Komet
Der Sprinter ist kleiner und kompakter als bisherige Tiefzieher, ohne dabei auf wichtige Eigenschaften zu verzichten. Bild: Pilz/Komet

Komet ist ein Familienbetrieb, familiengeführt, inzwischen in der dritten Generation. Das Unternehmen aus dem schwäbischen Plochingen baut in erster Linie Vakuumverpackungsmaschinen – Maschinen also, mit denen Lebensmittel durch den Entzug von Sauerstoff haltbar gemacht werden. 4000 Stück davon baut Komet pro Jahr – vor allem für den Filialbetrieb, „der fünf Filialen oder mehr hat und zentral verpackt“, so Janke. Klar, dass in diesem Marktsegment das Preis-Leistungs-Verhältnis eine gewichtige Rolle spielt. Zwischen großen Vakuumkammermaschinen mit Preisen von 30.000 bis 40.000 Euro und herkömmlichen Tiefziehautomaten, die mehr als 100.000 Euro kosten, besetzt Komet mit kleineren, kompakten Tiefziehern die Golfklasse. „Und trotzdem ist die Erwartung, dass es natürlich eine Verpackung ist, die sicher ist und die eine gute Haltbarkeit für das Produkt garantiert“, betont Janke.

Komplexe Matrix

Schaltschrank, Bild: Pilz/Komet
Mit dem Automatisierungssystem PSS 4000 lassen sich Projekte für Sicherheit und Automation realisieren. Es ist modular aufgebaut und garantiert Anwendern eine hohe Flexibilität. Bild: Pilz/Komet

Je komplexer die Aufgabe und je mehr Bewegung im Verpackungsprozess ist, desto anspruchsvoller gestaltet sich auch der Maschinenbau. So auch im Falle des Tiefziehautomaten Sprinter von Komet, der sich durch eine hohe Taktleistung auszeichnet: Über eine Rolle am Einlauf zieht die Maschine die Unterfolie ein. In der Formstation wird die Folie auf Temperatur gebracht und ein spezielles Druckluft- und Formverfahren sowie das passende Werkzeug kreieren für jedes Packgut die gewünschte Schalenform. An der darauf folgenden Einlegestrecke können Mitarbeiter nun Lebensmittel in die Schalenform legen. Im Anschluss an die Befüllung folgt die Siegelstation: Hier wird vakuumiert, druckbegast und die Ober- und Unterfolie per Druck und Hitzeimpuls verschweißt. Jetzt schneiden nur noch Quer- und Längsschneider die Verpackung zurecht. Fertig. Das Produkt ist nun sicher und haltbar verpackt.

So chronologisch der Ablauf, so komplex ist auch die Matrix des Sprinters. Harald Janke erklärt: „Ich kann beispielsweise die Transportkette, in der die Folie transportiert wird, der Arbeitsgeschwindigkeit des Bedieners entsprechend, in fünf bis sechs Geschwindigkeitsstufen laufen lassen. Dann habe ich die Möglichkeit, Rampen zu fahren, die ich zum Beispiel benötige, falls ich Fleisch mit Marinade oder in einer Suppe habe: Ohne Rampe würde die Flüssigkeit bei schnellem Anfahren herausschwappen. Dann gibt es diese Automaten auch mit verlängerter Einlegestrecke, da haben Sie dann vielleicht 13, 14 oder sogar 15 Schritte. Wenn Sie bei jedem Schritt nur einen Millimeter danebenliegen mit der Packung, dann heißt das auf 20 Packungen 20 Millimeter. Der Anspruch an die Genauigkeit des Weges ist also sehr hoch.“

Kurzum: Komet kam um ausgefeilte Automatisierungstechnik nicht herum. Und weil überall dort, wo hochgradig automatisiert wird, auch das Thema Sicherheit für Mensch und Maschine an Bedeutung zunimmt, kam Pilz ins Spiel. Schon zuvor hatte Komet auf die Kleinsteuerung Pnoz Multi und die  Steuerung PSS Universal PLC des Automatisierungssystems PSS 4000 gesetzt. Heute steuert das Automatisierungssystem PSS 4000 mit der Steuerung PSS Universal PLC, dem Allrounder im Automatisierungssystem PSS 4000, die Geschicke des Sprinters. Hierfür hat Pilz das System speziell auf den Tiefziehautomaten angepasst.

Ein System: Zwei Welten

Längsschneider, Bild: Pilz/Komet
Der Längsschneider des Sprinters, der ohne die Sicherheitstechnik von Pilz ein Risiko für den Bediener darstellen würde. Bild: Pilz/Komet

Da Komet selbst über keine Elektronikabteilung verfügt, wurde Pilz schon früh in den Entwicklungsprozess des Sprinters eingebunden. Katrin Laack, Vertrieb Tochtergesellschaft Deutschland von Pilz und Key Account für Komet, erinnert sich: „Für uns war es damals vor zwei, drei Jahren ein großer Schritt, dass wir es sowohl für Standard als auch Safety durchgezogen haben. Üblicherweise wird die Steuerung PSS Universal PLC gerne als Sicherheitssteuerung eingesetzt. Sie zeichnet sich aber eben auch dadurch aus, dass sie in der Lage ist, beide Welten anzusteuern. Sie hat einen Operations- und Funktionsumfang, der einer normalen Standardsteuerung in nichts nachsteht.“ Die Vorteile des Systems liegen auf der Hand: Im nur 2,7 Meter langen Komet-Sprinter wird keine getrennte Hardware für Standard und Safety benötigt und dadurch letztlich Platz gespart.

Hinzu kommt: PSS 4000 ist modular aufgebaut und macht die Funktionalität des Sprinters auf diese Weise flexibel und erweiterbar. Dafür stehen Steuerungen in verschiedenen Leistungsklassen, zahlreiche E/A-Systeme sowie eine Visualisierungs- und eine Engineering-Software zur Verfügung. In der Praxis wird die Applikation auf mehrere intelligente Steuerungsköpfe verteilt und viele Funktionalitäten in die Peripherie verlagert. Der Clou: Mit PSS 4000 lassen sich auch mehrere gleichberechtigte Steuerungen nach dem Multi-Master-Prinzip miteinander verbinden und synchronisieren. Im Kern bleibt die Anlage dennoch ein einziges Projekt und wird als solches verwaltet, die Komplexität bleibt dem Anwender verborgen. Die Programmierung und Konfiguration erfolgt einfach und schnell über die Softwareplattform PAS 4000 zentral für alle Netzteilnehmer.

PSS Universal PLC ist das Steuerungsmodul im Komet-Sprinter. Die PLC-Steuerung kann vernetzt oder stand-alone eingesetzt werden. Sie ist in den Hauptsprachen der EN/IEC 61131-3 für Standard- und Sicherheitsaufgaben programmierbar und mit dem grafischen Programm-Editor PAS Multi konfigurierbar. Mit vorgefertigten Softwarebausteinen ist Standardisierung einfach möglich.

Sicherheitsfunktionen finden sich am Sprinter überall dort, wo die Maschine auf menschliche Zuarbeit angewiesen ist – zum Beispiel an der Einlegestrecke, wo Mitarbeiter zu verpackende Ware in die Maschine einlegen. Spezielle Sicherheitsschieber werden hier von Pilz-Sensorik überwacht, um Verletzungen beim Nachdrücken der Ware zu vermeiden. An den Quer- und Längsschneidemessern des Sprinters demonstriert Harald Janke dann noch eine weitere Funktion: „Sobald ich die Schutzhaube am Quer- und Längsschneider hebe, geht die Maschine in eine Not-Aus-Situation.“ Dafür sorgen magnetische Sicherheitsschalter PSEN Mag der PSEN-Reihe von Pilz.

Einfache Visualisierung

Vakuumierprozess, Bild: Pilz/Komet
Wurst kurz vor dem Vakuumierprozess am Enlegebereich des Sprinters. Bild: Pilz/Komet

Kommunizieren kann der Mitarbeiter am Tiefzieh­automaten Sprinter mit einem Anzeigesystem zum webbasierten Visualisierungssystem PAS Visu, das wiederum direkt mit dem PSS 4000 Automatisierungssystem vernetzt ist. Neben der Systemdiagnose, die von der Hardware des Automatisierungssystems selbst durchgeführt wird, kann PAS Visu auch die in PAS 4000 projektierte Prozessdiagnose anzeigen. „Zum Beispiel die Siegeltemperatur oder auch die Siegelzeit“, fügt Katrin Laack hinzu.

Am Komet Sprinter geschieht das über das sogenannte PMI – das Pilz Machine Interface. Visualisieren lassen sich die Daten aber genauso gut am PC oder auch auf einem Smartphone oder Tablet. Katrin Laack erklärt, warum im Falle des Komet Sprinters die Wahl auf das PMI fiel: „Der Bediener an der Maschine,  also der Metzger, weiß nicht, was in der Maschine ist, aber er muss sie bedienen können. Also braucht er eine Schnittstelle, sodass er wirklich über einen einfachen Knopfdruck auf das Display die Maschine starten, stoppen und den Bandlauf verändern kann und so weiter.“ Auf diese Weise kann der Metzger letztlich bei seinem eigentlichen Handwerk bleiben.