O. Luntz GmbH & Co. KG, Bayern

Erschienen in: Deutsche SchützenZeitung 9/2014, Autor Franz Graf

Schützenhilfe mit einem guten Schuss Technik

IO-Link für eine optimale Diagnosefähigkeit in einer besonderen Schutzlösung für Sport-Schießanlagen

Auf der Suche nach einer Plug-and-play-Gesamtlösung zur Automatisierung von Schutz- und Auffangvorrichtungen in Schießanlagen wurde ein Unternehmen in Deutschland fündig. Einen entscheidenden Einfluss auf die Verfügbarkeit haben darin Abzweige, die über IO-Link mit der Steuerung kommunizieren. Denn dadurch wird die Diagnosefähigkeit optimiert und der weltweite Fernservice perfektioniert. Beides ist wichtig, denn die Schützen wollen schießen, nicht schrauben.

In Schießanlagen können die Schrotkugeln sowie die Scherben der Tontauben mithilfe riesiger Schutzvorhänge gesammelt und einfach einem Recycling-Prozess zugeführt werden. Quelle: O. Luntz
Skeet und Trap sind äußerst beliebt bei ,Tontauben-Jägern’, die mit ihren Flinten und Schrotmunition ihr Geschick in den Sportschießanlagen trainieren. Dabei fliegt nicht nur allerlei Ton und Blei durch die Luft, sondern wird natürlich auch am Boden verstreut. Zwischen 8.000 m2 und 10.000 m2 groß sind hierzulande solche Areale, die mit hohen Wällen den notwendigen Schutz gegen umherfliegende Kugeln und Scherben bieten. „Dabei sollte man nicht vergessen, dass in einer durchschnittlich genutzten Schießanlage bis zu 24 Tonnen Blei und Weicheisen pro Jahr in die Umwelt gelangen, die dann mühsam abgereinigt werden müssen“, berichtet Oliver Luntz, Geschäftsführer der O. Luntz GmbH & Co. KG in Nürnberg.
Seit etwa sechs Jahren macht der Fachmann für Mastaufstellungen mit einer Neuentwicklung von sich Reden, mit der er den ökologischen Aspekt solcher Schießanlagen fördern will. „Shotnet – für umweltfreundliche Wurfscheibenanlagen“ lautet sein Slogan, mit dem er klar zum Ausdruck bringt, dass er das Thema sehr ernst nimmt. Im Gegensatz zu hohen Erdwällen setzt er auf eine technische Lösung, bei der riesige, schusssichere Vorhänge den Kugelhagel und die Tontaubensplitter auffangen. So kann beides einfacher einem Recycling-Prozess zugeführt werden.
Hierzu werden an Masten, die 16 m voneinander entfernt aufgestellt sind, sich überlappende Vorhänge in Höhen von 14 m bis 18 m hochgezogen. In Kasseedorf bei Lübeck unweit des Timmendorfer Strands steht zum Beispiel eine solche Anlage mit drei Feldern, die bereits für die Erweiterung auf sieben Felder vorbereitet ist. Oliver Luntz beschreibt neben der Ökologie weitere Vorteile seiner Lösung: „Unsere Lösung ist modular erweiterbar, lässt sich vollständig versetzen sowie rückbauen und ist somit aus betriebswirtschaftlicher Sicht eine echte Alternative zu reinen Erdaufschüttungen, die entsprechend kostspielig sind.“
 
IO-Link-Kommunikation vereinfacht das Engineering
Vier Vorhänge mit unterschiedlichen Maschenweiten sind hintereinander angeordnet, damit die Schrotkugeln eindringen, aber nicht durchfliegen können. Werden sie in Lage drei vollständig gestoppt, fallen sie durch die Schwerkraft nach unten und können dort in der Vorhangfalte in regelmäßigen Abständen für das Recycling entnommen werden. Die Tontaubensplitter befinden sich indes vor dem ersten Vorhang und können dort einfach weggeschaufelt werden. Neben den technischen Finessen des Vorhangmaterials und der Anordnung der einzelnen Lagen ist vor allem auch die Antriebs- und Steuerungstechnik ein Highlight dieser besonderen Schießanlagenlösung.
„Wichtig war für uns ein unkompliziertes Plug-and-play-Gesamtsystem, das ein Maximum an Zuverlässigkeit, Nachhaltigkeit und Diagnosefähigkeit bietet“, betont der Geschäftsführer. Denn Interessenten auf der ganzen Welt wollen gleichermaßen schnell, individuell und zuverlässig betreut werden. Aus diesem Grund entschied er sich unter anderem für IO-Link als Kommunikation zwischen den Motorabzweigen und der Steuerung Simatic S7-1200 von Siemens.
Der Systemaufbau sieht folgendermaßen aus: Zwei Abzweige für den Wendestart sind aus den Schützen Sirius 3RT2 und Leistungsschaltern für den Motorschutz Sirius 3RV2 aufgebaut. Darüber werden die am oberen Ende der Masten montierten Vorhang-Getriebemotoren mit Spannung versorgt. Je nach Beschaltung wird jeder Vorhang innerhalb von ein bis zwei Minuten nach oben gezogen bzw. wieder nach unten in die Parkposition gefahren. „Bei einer konventionellen Verdrahtungslösung hätten wir pro Information einen eigenen Draht benötigt“, begründet der Fachmann die Wahl für IO-Link.
 
Optimale Diagnose erleichtert Fernservice
Im Gegensatz dazu genügt nun ein IO-Link-Master, der sich in der dezentralen Peripherie ET 200S von Siemens befindet und vier Kanäle besitzt, womit bis zu 16 Einzelantriebe gesteuert und diagnostiziert werden können. Damit erhält die Steuerung Informationen über den Schaltzustand der Schütze, über die eventuelle Auslösung des Schutzschalters und über das Anliegen von Spannung. Selbst einen Drahtbruch, neben vielen anderen Ereignissen, erkennt IO-Link. Auf diese Weise wird die Ferndiagnose, wie sie die Shotnet-Anlagen ermöglichen, erheblich vereinfacht.
Alternativ dazu hätte erheblich mehr Sensorik eingesetzt werden müssen, um die einzelnen Phasen der Spannungsversorgung zu überwachen oder auch die Schütze sowie den Schutzschalter. Ganz zu Schweigen von dem Mehraufwand für Verdrahtung mit dem entsprechenden Risiko von Kontaktfehlern. Das Fazit des Experten: „Eine konventionelle Drahtlösung wäre aufwändiger und teuerer gewesen; zudem hätten wir dann auch nur Teilinformationen erhalten und keine so komfortable Fehlerdiagnose bis in die Feldebene.“ Und eine hohe Verfügbarkeit ist nun einmal einer der wichtigen Aspekte für diese technische Lösung.
 
TIA für eine durchgängige Gesamtlösung
IO-Link entspricht schon seiner Philosophie nach Plug-and-play. Das gilt auch für die übrigen Automatisierungskomponenten, die nach der Strategie „Totally Integrated Automation“ (TIA) von Siemens perfekt aufeinander abgestimmt sind. Das beginnt bei der Projektierung mit dem Engineering Framework „TIA Portal“, in dem Projektierung, Parametrierung, Visualisierung und Diagnose auf der gleichen Plattform umgesetzt werden. In der neuesten Version ist das für die Steuerungstechnik, Schalttechnik, Antriebstechnik und Sicherheitstechnik möglich.
„So stelle ich mir Durchgängigkeit und Nachhaltigkeit vor“, bestätigt der Firmenchef. Denn jede Anlage wird trotz modularem Aufbau individuell auf die Ansprüche der Kunden angepasst. Im zentralen Schaltschrank befindet sich die Steuerung Simatic S7-1200, die als kompakte und wirtschaftliche Lösung vollkommen ausreichend ist. Doch auch hier behält der Fachmann die Skalierbarkeit im Blick: Kommen höhere Anforderungen, kann ohne Weiteres auf die nächstgrößere Steuerung umgerüstet werden.
Die Steuerung ist über Profinet mit den einzelnen Maststeuerungen am Schießwall verbunden. Ein entsprechender Vor-Ort-Schaltkasten hängt an jedem Mast und übernimmt die Steuerung eines Feldes – also von zwei Masten. Hierzu dient die erwähnte, dezentrale Peripherie ET 200S, in der sich auch das IO-Link-Mastermodul befindet. „Damit schaffen wir eine übersichtliche Steuerungstechnik, die sich von der Steuerungsebene bis zur Aktor- und Sensorebene diagnostizieren lässt“, freut sich Oliver Luntz.
An die Ein- und Ausgabemodule der dezentralen Peripherie sind die Endschalter der Kettentriebe zum Verfahren der Vorhänge angeschlossen. Bis zu drei solcher Positionsschalter sorgen für redundante Sicherheit beim Hochziehen und Ablassen der bis zu sechs Tonnen schweren Schießvorhänge. Zwischen ein und zwei Minuten dauert das Hochziehen bzw. Ablassen der gesamten Konstruktion. Dabei ist die neue Steuerungslösung nur etwas teuerer als die bisherige, verfügt allerdings über viel mehr Möglichkeiten – „und funktioniert“ wie der Technik-Fan versichert.
 
Einfache Anlagensteuerung über Touch Panel
Das ist auch wichtig, denn die Schützen wollen ihr Können mit dem Gewehr beweisen und nicht mit dem Schraubenzieher. Ein Touch Panel von Siemens dient dabei zur Steuerung der gesamten Anlage. Der Umgang damit ist entsprechend einfach gehalten und damit auch für technische Laien ideal geeignet. Praktisch ist hierbei auch, dass diese Basic Panels Funktionstasten besitzen, die frei belegbar sind. Gerade in der Bedienung sieht Oliver Luntz einen echten Vorteil gegenüber anderen Lösungen: „Diese Panels geben eine haptische und eine akustische Rückmeldung der Eingaben an den Bediener.“
Die Reaktion auf Eingaben erfolgt sofort, was für den Geschäftsführer im Vergleich zur bisher eingesetzten Steuerungslösung bedeutet: „Bezüglich der Reaktionsgeschwindigkeit liegen Welten dazwischen.“ Sollte trotz aller Sorgfalt und Qualität eine Fehlermeldung auftauchen, so kann sich Luntz sofort via eines sicheren VPN-Tunnels über das Internet mobil oder Festnetz mittels einer Scalance-Komponente im Schaltschrank einloggen und bis auf die Feldebene alle Möglichkeiten checken. „Durch den Einsatz von IO-Link können wir nun eine genaue Fehlerdiagnose erstellen und den Schützen beziehungsweise einem Elektriker vor Ort sofort die richtigen Tipps für eine rasche Behebung geben.“
 
Moderne Technik für eine hochverfügbare Gesamtlösung
Entscheidend für den Erfolg dieser ökologischen Schießanlagenlösung ist einerseits, dass sie nicht nur ökonomisch interessant ist für Betreiber, sondern auch ökologisch. Wichtig dabei ist, dass die Verfügbarkeit sehr hoch ist, was durch den Einsatz qualitativ hochwertiger und weltweit verfügbarer Automatisierungskomponenten gegeben ist. Durch den Einsatz von IO-Link wurde nicht nur der Engineeringaufwand spürbar reduziert, sondern auch die gewünschte Diagnosefähigkeit bis auf die Feldebene erreicht.
Damit lässt sich die Verfügbarkeit der Anlage deutlich erhöhen, was letztendlich auch zu einer nachhaltigen Gesamtlösung führt, die zudem erweitert, versetzt und sogar rückgebaut werden kann. Für den Firmenchef Oliver Luntz ist die aufeinander abgestimmte Automatisierungstechnik der Schlüssel des Erfolgs: „Mit dem richtigen Schuss Technik können wir nun Anlagen installieren, die weltweit ihresgleichen suchen.“

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07.08.2014