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Fernzugriff auf mobile Maschinen

01  Die mobilen Mahl- und Mischanlagen von Tropper werden überwiegend von Lohnunternehmern zur Futtermittelproduktion eingesetzt

02  Die Bedien- und Steuergeräte von Graf-Syteco sind zusammen mit einigen weiteren Schaltern und Anzeigen an der Rück­seite des Fahrzeugs montiert

Mit den mobilen Mahl- und Mischanlagen des österreichischen Maschinenbauers Tropper können Landwirte Mischfutter aus eigenem Getreide mit Mineralien und Vitaminen vor Ort herstellen lassen. Die Steuerungen für die mobilen Anlagen, die Tropper von Graf-Syteco bezieht, ermöglichen die Überwachung und Bedienung der Maschine und bieten zugleich die Möglichkeit eines Fernzugriffs. Dieser wird sowohl für die Fernwartung der Anlage verwendet als auch zur bidirektionalen Übertragung von Aufträgen und Kundendaten.

Mischfutter für die landwirtschaftliche Viehzucht besteht aus Getreide, das mit weiteren Futtermittelbestandteilen, wie Mineralien und Ölen, versetzt wird. Um das Futtermittel herzustellen, sind entsprechende Maschinen notwendig, die das Getreide schroten, mahlen oder quetschen und mit den übrigen Bestandteilen mischen. In vielen Gegenden haben sich Lohnunternehmen bzw. landwirtschaftliche Dienstleister etabliert, die solche Maschinen zur Verfügung stellen. Die mobile Maschine kann direkt auf dem Hof das Futtermittel aus dem Getreide des Landwirts herstellen, der dadurch die Gewissheit über die Herkunft der Futtermittelbestandteile hat (Bild 1).

Mobile Mahl- und Mischanlagen aus Österreich
Der mittelständische Maschinenbauer Tropper ­Maschinen und Anlagen GmbH hat sich auf den Bau mobiler Mahl- und Mischanlagen sowie von Siloaufbauten und Hackguttransportern spezialisiert. Das Unternehmen projektiert, plant, konstruiert und fertigt ausschließlich am Firmen­standort im österreichischen Redlham. Die mobilen Mahl- und Mischanlagen der Serie MMX-Press sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, die ­normalerweise aus einer Hammermühle, einer Getreidequetsche sowie einem Mischer bestehen. Um das Getreide in die Anlage zu fördern, verfügt die Anlage über ein Saugsystem. Das Getreide kann dann entweder in der Getreidequetsche oder der Hammermühle weiterverarbeitet und in den Mischer transportiert werden. Zusätzliche Bestandteile des Futtermittels werden über eine Beischüttgosse ebenfalls in den Mischer transportiert. Soll dem Futtermittel Öl beigemischt werden, kann der integrierte beheizbare Öltank verwendet werden. Das fertig gemischte Futtermittel wird anschließend über eine Entleerschnecke oder einen Ausblasarm beispielsweise in einen Futtermittelsilo gefördert. Die mobilen Maschinen gibt es in verschiedenen Ausführungen mit einem Fassungsvermögen des Mischers von 3 t bis zu 14 t.

Steuerungslösung mit Fernwartungsmöglichkeit
Die mobilen Mahl- und Mischanlagen von Tropper sind mit einem Steuer- und Bediengerät vom Typ MCQ6 von Graf-Syteco ausgestattet (Bild 2). Dieses steuert sämtliche Komponenten der Anlage, wie Getreidequetsche, Hammermühle, Wäge- und Mischeinrichtung sowie die Fördereinrichtungen. Auf dem 10,4-Zoll-Display lassen sich die Zustände der Maschine ideal visualisieren. Bedient wird die Steuerung über insgesamt 16 Funk­tionstasten, einen Ziffernblock und zwei Digitalpotentiometer. Zur Anbindung der Aktoren und Sensoren der Maschinen kommen IO-Module vom Typ MCM200 zum Einsatz, die über CAN-Bus mit der Steuerung kommunizieren. Diese robusten IO-Module sind speziell für die rauen Einsatzbedingungen im Fahrzeugbereich geeignet und erfüllen die Schutzart IP67. Sie lassen sich per Schraubmontage direkt im oder am Fahrzeug anbringen. Als weitere Komponenten der Automatisierungs­architektur verwendet man bei Tropper ein Bediengerät vom Typ D1000 (Bild 3 siehe Kasten). Dieses wird für die Kommunikation mit dem Aufbaumotor eingesetzt, der sämtliche Komponenten der mobilen Anlage antreibt. Auch hier geschieht die Kommunikation wiederum über CAN-Bus und das Protokoll SAE J1939.
Dass man bei Tropper auf Automatisierungs- und Steuerungskomponenten von Graf-Syteco vertraut, hat laut Produktionsleiter Josef Baldinger gleich mehrere Gründe: „Die Geräte sind speziell für den mobilen Einsatz konzipiert, sind entsprechend robust und beispielsweise wenig anfällig gegenüber Spannungsänderungen oder Vibrationen.“ Ein weiterer Vorteil sei die kompakte Bauweise, so J. Baldinger weiter, bei der Steuerung und Bedienung in einem Gerät integriert sind. In den mobilen Mahl- und Misch­anlagen werden verschiedene Kommunikationsprotokolle verwendet. Neben dem bereits erwähnten CAN-Bus sind dies USB und Ethernet, das verwendet wird, um die Anbindung an ein Netzwerk zu realisieren.

Fernzugriff auf die Anlage über GPRS
Die mobilen Mahl- und Mischanlagen von Tropper werden überwiegend von landwirtschaftlichen Lohnunternehmen eingesetzt. Um die Daten der einzelnen Kunden und der individuellen Rezepturen, die mit der Anlage hergestellt werden, zu speichern, verfügt das System über eine integrierte SQL-Daten­bank zur Kundenverwaltung. Diese ist direkt auf dem Steuer- und Bediengerät MCQ6 installiert. Ein im Fahrerhaus montierter Drucker, der über RS-232-Schnittstelle an die Steue­rung angebunden ist, kann beispielsweise zum Ausdrucken von Lieferscheinen verwendet werden. Um die Daten für die Weiterverarbeitung und Archi­vierung aus dem System heraus auf einen PC zu übertragen, stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. So können die Daten beispielsweise einfach auf einen USB-Stick kopiert werden. Alternativ kann auch über Ethernet in einem Netzwerk auf die Steuerung zugegriffen werden. Beide Varianten sind aber nur möglich, wenn die Maschine vor Ort ist.
Um auch einen Fernzugriff zu realisieren, hat man gemeinsam mit Graf-Syteco eine Lösung entwickelt, die auf dem Mobilfunkstandard GPRS basiert. Dies hat den Vorteil, dass die Übertragung überall dort funktioniert, wo ein Mobil­funkempfang möglich ist. Dabei kann der Kunde einen beliebigen Mobilfunkanbieter auswählen. Über einen Fernwartungs-Server stehen dabei verschiedene Dateidienste zur Verfügung. So können Dateien zwischen einem Büro-PC und dem Automatisierungsgerät an der Maschine in beide Richtungen übertragen werden. Damit lassen sich unter anderem erledigte Aufträge in Form von Arbeitsberichten und Lieferscheinen an das Büro übertragen und anschließend neue Arbeitsaufträge an die Maschine senden.
Über die GPRS-Verbindung kann auch direkt auf die Steuerung der Maschine zugegriffen werden. An einem PC kann dabei die Visualisierung und Bedienung 1:1 dargestellt werden. Dies ermöglicht einen einfachen Kundenservice, wenn beispielsweise die Steuerungssoftware oder das Betriebssystem aktualisiert werden sollen. Auch eine Übertragung von Diagnosedaten ist so möglich. Der Zugriff ist passwortgeschützt und die Datenübertragung erfolgt aus Sicherheitsgründen stets verschlüsselt.

Kundenspezifische Lösungen vom Spezialisten
Bei Tropper ist man von der Fachkompetenz und der Unterstützung durch Graf-Syteco überzeugt. „ Graf-Syteco liefert nicht nur moderne Geräte für die mobile Automatisierung, sondern hat die Geräte auch speziell an unsere ­Bedürfnisse angepasst“, resümiert Josef Baldinger. Dazu gehört beispielsweise auch ein individuelles Layout der Bediengeräte im ­Design des Kunden. Bei der Entwicklung der Lösung für den Fernzugriff haben beide Seiten konstruktiv zusammengearbeitet und so eine sichere und technisch ausgereifte ­Lösung realisiert. (ih)

03  Das Bedien- und Steuergerät D1000 übernimmt in der Anwendung das Motormanagement

Kompaktes Bediengerät mit Touchbedienung

Kompakte Bauweise, optimale Visualisierung und innovative Touchtasten – das sind die herausragenden Merkmale des neuen Bedien- und Steuergeräts D1000 von Graf-Syteco .
Das Bediengerät D1000 übernimmt bei Tropper das Motor­management. Es ist sowohl möglich, die Drehzahl zu ändern als auch den Nebentrieb ein- bzw. auszuschalten. Weiter werden der derzeitige Treibstoffverbrauch sowie die Leistung des Motors in Prozent angezeigt. Dadurch kann der Treibstoffverbrauch optimiert werden. Mit den Einbaumaßen von 96 mm × 96 mm bei einer Einbautiefe von 48 mm passt das Gerät auch bei beengten Verhältnissen in eine Instrumenten­tafel. Dabei bietet das 3,5-Zoll-TFT-Display eine hohe Auf­lösung von 320 × 240 Pixel und kann damit auch detailreiche Darstellungen optimal visualisieren. Bedient wird das Steuer- und Bediengerät über vier Touchtasten mit Status-LED, die unter dem Display angeordnet sind. Die durchgängige Glas­oberfläche an der Front erfüllt die Schutzart IP65. Ein leistungsfähiger ARM-Prozessor mit 64 MByte RAM, 32 MByte Flash und 8 kByte FRAM ermöglicht die Programmierung aufwendiger Steuerungsaufgaben. Das D1000 ist in vier verschiedenen Versionen lieferbar, die sich in ihrer Schnitt­stellen-Ausstattung unterscheiden. Standardmäßig sind alle Geräte mit je zwei CAN- und USB-Schnittstellen sowie einer seriellen Schnittstelle ausgestattet. Je nach Version kommen noch digitale Ein- und Ausgänge, analoge Eingänge, Ethernet- oder Modbus-Schnittstelle hinzu. Optional ist auch ein interner Massenspeicher möglich, mit dem sich das D1000 auch als Datenlogger einsetzen lässt. Auch individuelle Ausstattungen sind auf Anfrage möglich. Graf-Syteco liefert mit allen Geräten die kostenlose Software Graf-Design-Studio aus, mit der sich sämtliche Funktionen programmieren lassen. Typische Anwendungen für das Gerät finden sich bei der Bedienung von mobilen Maschinen, beispielsweise im Agrar-, Bau- und Kommunalbereich sowie im Schiffsbau.

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Autor: Uwe Schumann ist Leiter Vertrieb bei der Graf-Syteco GmbH & Co. KG in Tuningen.