Transportsystem intelligent vernetzt

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Die neue Montrac Smart-Router-Generation. Foto: Montratec

Der sogenannte Smart Router ist dabei das Herzstück einer intelligenten Kommunikation, welches erstmals in Friedrichshafen präsentiert wird. "Die neue Smart Router-Generation wird in Verbindung mit einer Arburg Spritzguss-Maschine und einem vollständig simulierten Transport-Ablauf über das Montrac-System speziell für die Anforderungen in der Kunststoff-Industrie vorgestellt", sagt Sven Worm, Vorsitzender der Geschäftsführung von Montratec. Er fasst dabei die Vorteile wie folgt zusammen: "Dank dieser optimierten Steuerung sind höchste Flexibilität, maximale Verfügbarkeit und eine voll vernetzte Prozessautomation möglich."

Die neue Smart-Router-Generation steuert die selbstfahrenden Transportshuttles auf dem Monoschienensystem Montrac und agiert hierbei als intelligente Schnittstelle zur SPS Steuerung. Neben dem Industriestandard Profi Net unterstützt der neue Smart Router nun auch optional weitere TCP/IP basierende Automationsschnittstellen.

Intelligente Steuerung für vernetzte Prozessautomation

Im Interview stellt Rolf Wiechert, Vice President Engineering von Mntratec, stellt die Details der neuen Montrac-Smart-Router-Generation vor:

Rolf Wiechert, Vice President Engineering von Montratec. Foto: Montratec

Auf der Fakuma  präsentiert Montratec die neue Generation des Montrac Smart Routers – welche Verbesserungen gegenüber der Vorgängerversion zeichnen die neue Generation aus?
Rolf Wiechert: "Das Unternehmen Montratec optimiert hiermit die Anwendungsmöglichkeiten seines Schienen- und Transportsystems Montrac. Mit der neuen Smart-Router-Generation wird jetzt nicht nur der Industriestandard Profi Net unterstützt, sondern optional auch zahlreiche weitere TCP/IP basierende Automationsschnittstellen. Damit erhöht Montratec für seine Industriekunden aus den verschiedensten Branchen (unter anderem der Kunststoff-, Automobil-, Computer-, Halbleiter-, Medizintechnik-, Pharma-Industrie) maßgeblich die Prozesssicherheit und Signaltreue für sämtliche Anwendungen. Die wesentlich vereinfachte Einbindung neuer Schnittstellen erfolgt über eine Gerätestammdaten (GSD)-Datei.

Mit maximal gesteigerter Zuverlässigkeit können nun Backup- bzw. Restore-Funktionalitäten ausgeführt werden und ermöglichen auch bei bereits bestehenden Systemen ein sicheres Upgrade bzw. einen Austausch der Smart Router. Die Überarbeitung des Designs und der Konfigurationsoberfläche sowie die Steuerung der Prozessorgeschwindigkeit der neuen Steuerungsgeneration versteht Montratec als Beitrag zu einem nachhaltigen Technologiewandel."

Die Montratec bezeichnet den Smart Router als das ‚Herzstück intelligenter Kommunikation‘ – welche Aufgaben übernimmt der Smart Router genau?
Wiechert: "Über den Smart Router stellt Montratec sicher, dass die Shuttles stets zur richtigen Zeit am richtigen Ort sind. Als dezentrales Steuerungselement betreibt der Smart Router ‚intelligente Netzwerkstrukturierung‘. Über lokale Sensoren und Aktoren werden die Start- und Zielinformationen sowie die Entscheidungswege der einzelnen Montrac-Transportshuttles gesteuert.

Dabei kommunizieren verschiedene Kommunikationsprotokolle über unterschiedliche Schnittstellen, wie etwa die Profi-Net-Schnittstelle, mit der Außenwelt. Über einen integralen Kommunikationsbus (CAN-Bus) als Laufzeitkomponente auf dem Smart Router findet ein umfangreicher Datenaustausch zwischen der SPS und den angeschlossenen Funktions- und Kommunikationsgruppen statt."

Das Automations- und Transportsystem Montrac gilt mit über 2.500 Installationen zu den erfolgreichsten Transportsystemen weltweit – welche Rolle spielt dabei der Smart Router?  
Wiechert: "Mit Montrac bietet Montratec ein hochflexibles Baukastensystem, das jederzeit eine beliebige und unbegrenzte Systemerweiterung und damit auch eine kontinuierliche Anpassung an geänderte Prozessabläufe auch bei Kunden mit schwierigen örtlichen Gegebenheiten erlaubt.

Dabei verfolgt Montratec die Philosophie der verteilten Intelligenz. Im Gegensatz zu einem zentralen Entscheidungsrechner, der alle Szenarien abbilden muss, setzt Montratec mit seinem dezentralen Smart Router darauf, dass sich die verschiedenen Szenarien im Zusammenhang ergeben und somit vorab keine explizite Fallbestimmung benötigt wird. So sparen Kunden Rechnerleistung und reduzieren deutlich die Komplexität der Programmierung, denn nicht jede Eventualität lässt sich im Vorhinein erkennen.

Ein gutes Beispiel hierfür ist die Netzwerktechnologie: über lokale Subnetzwerke und über Switches wird dem Aufkommen jeglicher Netzbelastung bzw. der Gefahr von vermeidbaren Kollisionen entgegengewirkt. Analog dazu trifft der Smart Router individuelle Entscheidungen an Ort und Stelle über eine eindeutige ID des Transportshuttles und über die Zieladressierung. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber konventionellen zentralgesteuerten Systemen."

Ihre Montrac-Transport-Shuttles wissen selbst genau, wohin sie Ihre Produkte bringen sollen – wie ist das möglich?
Wiechert: "Für jedes Förderfahrzeug gibt es eine eindeutige ID und eine Zieladresse, über die mittels Smart Logistic Technology der jeweilige Fahrweg zum Ziel eindeutig definiert wird und jedes Shuttles genau weiß, wohin die Produkte müssen. Basierend auf dem Datenaustausch zwischen Transport-Shuttle, Fahrstrecke und SPS-Leitsteuerung trifft der Smart Router logische Entscheidungen für die Weiterfahrt auf der Monoschiene. Streckenabschnitte ohne Lesestellen oder Systemkomponenten wie zum Beispiel Weichen werden ausschließlich über Distanzsensoren geregelt.

Bestes Beispiel für diese Art der Steuerung ist die Stauregelung im Straßenverkehr, diese benötigt nur an wenigen Stellen eine explizite Zieländerung, erfolgt jedoch im Wesentlichen durch die Bewegung des Fahrzeugs selbst und dessen Position zum Vorgänger."

Was macht den Smart Router gegenüber anderen Schnittstellensystemen überlegen?
Wiechert: "Jedes Transport-Shuttle kann mit einem Handgriff aus dem laufenden System entfernt oder ausgetauscht werden kann, ohne dafür die gesamte Anlage stoppen zu müssen. Im Gegensatz zu vielen Feldgeräteherstellern kommuniziert Montrac über die zertifizierte Profi-Net-Schnittstelle mit einem intelligenten Gateway System. Dabei bietet das flexible MDAC Protokoll, welches parallel über die Ethernet Schnittstelle ebenfalls genutzt werden kann, eine große Bandbereite an Funktionalitäten, um das modulare Baukastensystem Montrac prozesssicher über beliebige TCP/IP Quellen auszusteuern.

Somit weiß auch ein ausgetauschtes Transport-Shuttle sofort, wo das ursprüngliche Ziel auf dem Schienensystem liegt. Durch den modularen Aufbau des Smart Routers und der individuellen kundenspezifischen Konfiguration, können nicht nur alle Entscheidungsstellen auf der Montrac-Monoschiene sondern auch externe Prozessanlagen effizient in ein übergreifendes Steuerungsmodell eingebunden werden."

Wo sehen Sie Potential für zukünftige Weiterentwicklungen des Smart Routers?
Wiechert: Das Unternehmen Montratec plant neue Schnittstellen wie zum Beispiel ein Industrial Wi-Fi-Modul als drahtlose WLAN-Kommunikationslösung zur Steuerung des kabellos operierenden Montrac Shuttle Carriers sowie eine Plattformänderung auf Basis von Windows IoT. Infolge hat Montratec dann Zugang zu hochqualifizierten Entwicklungs-Communities, die mit bereits validierten Lösungen dabei unterstützen können, die Weiterentwicklungen von Montratec effizienter und schneller auf den Markt zu bringen.

Des Weiteren wird Montratec seine Material Flow Controller-Funktionalität als Mini-Anwendung auf den Smart Router bringen, um bei kleineren bis mittleren Anforderungen einen Vollausbau mit dezentralen IT-Infrastrukturen zu vermeiden.

db

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