Radioline-Funksystem spart Zeit und Geld im Gießprozess von Automobilbauteilen

Übersicht

Eisengießerei von GF Automotive in Singen  

Schmelzbetrieb in der Eisengießerei von GF Automotive in Singen

  • Als weltweit führender Anbieter stellt GF Automotive Teile aus Eisen- und Leichtmetallguss für Antriebe, Fahrwerke und Karosserien von PKW und Nutzfahrzeugen her.
  • Für den Schmelzprozess der einzelnen Bestandteile wird Sauerstoff benötigt, der in entfernt gelegenen Tanks gelagert ist.
  • Das Radioline-System überträgt die Messwerte und Störmeldungen der Sauerstofftanks via Funk an die Leitzentrale, da keine Leitungen verlegt werden konnten.

Kundenprofil

Schwenklager aus der Herstellung von GF Automotive  

GF Automotive stellt unter anderem Schwenklager in bionischem Design her

Das größte Werk des Bereichs GF Automotive der Georg Fischer AG befindet sich in Singen. Dort verarbeiten 1100 Mitarbeiter jährlich 200.000 Tonnen Eisen zu hochwertigen Bauteilen.

Zu den Komponenten aus Kugelgraphitguss für PKW und Nutzfahrzeuge gehören Längslenker, Radnaben, Schwenklager, Lenk- und Getriebegehäuse, Schaltgabeln und Bremssättel.

Anwendung

Sauerstofftanks im Singer Werk von GF Automotive  

Die Messwerte werden per Funk zwischen den Sauerstofftanks und der Leitzentrale übertragen

Zum Schmelzen des Eisens nutzt GF Automotive einen Langzeit-Heißwindkupolofen, der von oben mit Brennstoff, Metall und Schlackenbildner (Kalk) befüllt wird. Durch ein Gebläse gelangt Verbrennungsluft über Düsen direkt in den Ofenschacht. Die Zufuhr von Heißwind und Sauerstoff senkt den Energieverbrauch deutlich. Der Sauerstoff wird aus entfernt gelegenen Tanks in den Kupolofen geblasen. Zwischen den Sauerstofftanks und der Leitzentrale ist ebenfalls eine Distanz von 50 bis 100 Meter zu überbrücken.

An den Tanks erfassen Messsonden den Füllstand, Druck und die Temperatur. Diese Signale müssen zur Überwachung an die Leitzentrale kommuniziert werden. Allerdings kam eine kabelgebundene Datenübertragung nicht in Betracht, weil die Förderbänder für die Kohlezufuhr nicht abgebaut werden konnten. Die ursprünglich geplante Lösung mit einer lokalen Steuerung am Tanklager und deren Anbindung an die Leitzentrale über ein Ethernet-Kabel ließ sich nicht umsetzen.

Lösung

Radioline-Funksystem  

Das Radioline-System lässt sich einfach an die jeweiligen Anforderungen anpassen

„Wegen des Aufwands, der bei der Kabelverlegung entstanden wäre, haben wir uns für eine funkbasierte Lösung auf Basis des Radioline-Systems von Phoenix Contact entschieden“, erzählt Dirk Jänchen, Leiter Zentrale Technik bei GF Automotive. Mit der flexibel verwendbaren Funklösung lassen sich neben I/O-Signalen auch serielle Daten weiterleiten – und das lizenzfrei, also ohne Folgekosten. Die auf der Grundlage der robusten Technologie Trusted Wireless 2.0 funkenden Module sind speziell für den Austausch von Signalen über größere Entfernungen entwickelt worden. Bei freier Sicht lassen sich Distanzen von mehreren hundert Metern bis zu fünf Kilometern zwischen zwei Funkteilnehmern überbrücken. „Der Einsatz von Radioline ermöglicht jetzt die kontinuierliche Aufzeichnung der Messwerte, sodass wir eventuelle Störfälle frühzeitig erkennen und sofort Gegenmaßnahmen ergreifen können“, berichtet Jänchen weiter.

Die Installation und Inbetriebnahme des Funksystems erfolgt über Rändelräder. Das so genannte I/O Mapping verteilt die Signale von bis zu 250 Stationen ganz ohne Software-Unterstützung. Dazu muss der Anwender lediglich die Radioline-Geräte, die miteinander kommunizieren sollen, mit dem Rändelrad auf die gleiche Zahl einstellen. Je nach Applikationsanforderung lassen sich mit dem Funksystem von der einfachen Punkt-zu-Punkt-Verbindung bis zum selbst heilenden Mesh-Netzwerk zudem beliebige Netzwerkstrukturen aufbauen, um zusätzlich zur I/O-Übertragung und dem seriellen Kabelersatz eine direkte Integration von I/O-Modulen in eine Modbus-RTU-Steuerung zu realisieren. Darüber hinaus kann die Datenrate der Funkschnittstelle individuell festgelegt und so die Empfängerempfindlichkeit erhöht werden. Bei einer niedrigen Datenrate  lässt sich eine wesentlich größere Reichweite überwinden als bei einer hohen Übertragungsgeschwindigkeit. Trusted Wireless 2.0 überzeugt ferner durch gute Diagnosemöglichkeiten sowie die Koexistenz zu anderen im gleichen Frequenzband funkenden Systemen.

Fazit

Das Portfolio von Phoenix Contact beinhaltet seit mehr als zehn Jahren Wireless-Lösungen. Als eine der neusten Entwicklungen besteht das Radioline-System aus einem Funkmodul und sieben unterschiedlichen anreihbaren I/O-Modulen. Die einzelnen I/O-Stationen können um bis zu 32 I/O-Module erweitert werden, die sich im laufenden Betrieb installieren oder auswechseln lassen. Neben der Hot-Swap-Fähigkeit verfügen die Wireless-Komponenten über eine hochwertige galvanische Kanal-zu-Kanal-Trennung. „Durch die Nutzung des Radioline-Systems haben wir viel Zeit und Geld gespart“, resümiert Dirk Jänchen. Aufgrund der positiven Erfahrungen werden bei GF Automotive in Zukunft weiterhin Funksysteme von Phoenix Contact verwendet.

PHOENIX CONTACT AG

Zürcherstrasse 22
CH-8317 Tagelswangen
+41 (0) 52 354 55 55

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