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Systeme für die mobile Automation

07.10.2010
Der Bereich der mobilen Automation von Landmaschinen, Kommunalfahrzeugen und Baumaschinen wurde, im Gegensatz zum PKW- oder LKW-Markt, noch vor einigen Jahren eher stiefmütterlich behandelt. Dies hat sich in der letzten Zeit erheblich geändert.

Durch die zunehmende Komplexität der Automatisierung von mobilen Arbeitsmaschinen ist das Zusammenspiel aller Komponenten zu einem einheitlichen System von größter Bedeutung.


Moderne Nutzfahrzeuge enthalten vielfältige Automatisierungsfunktionen zum Steuern, Bedienen, Antreiben und Vernetzen. Systemlösungen sorgen dabei für mehr Übersicht und reibungslose Kommunikation.

Dazu beigetragen haben im Landmaschinenbau nicht zuletzt die von der Europäischen Union gestellten gesetzlichen Bestimmungen an die Agrarwirtschaft. Im Bereich der Kommunalfahrzeuge und Baumaschinen geht es häufig darum, Hydraulikantriebe mit großen Kräften optimal zu steuern beziehungsweise zu regeln. Dafür sind in Zukunft aufeinander abgestimmte Automatisierungssysteme gefragt.

Die stetig wachsende Zahl mechatronischer Einheiten in der mobilen Automation zeigt es mehr als deutlich. Immer komplexer werdende Technologien machen es erforderlich, dass einzelne Soft- und Hardwarekomponenten optimal aufeinander abgestimmt sind. Der Trend ist klar: Der Systemgedanke setzt sich auch im Bereich der mobilen Automation durch.

Auf Erfahrung gebaut
Die Jetter AG ist seit dreißig Jahren in der industriellen Automation und seit etwa acht Jahren in der mobilen Automation tätig. Die in dieser Zeit gewonnenen Erfahrungen fließen konsequent in die Entwicklung der Steuerungssysteme für die mobile Automation ein. Waren es bis vor wenigen Jahren ausschließlich Bediengeräte für den mobilen Bereich, so bietet das Unternehmen seit einiger Zeit auch Controller, Peripheriemodule sowie Programmier- und Visualisierungssoftware. Durch den Anfang 2008 erfolgten Kauf des Unternehmens Control Developments, jetzt Jetter UK, verfügt Jetter auch über das Know-how im Bereich der Steuerung von Hydraulikelementen.

Spezielle Anforderungen

Bei den Systemanforderungen ist der Vergleich zwischen mobiler Automation und der industriellen Automation nur bedingt möglich. Aufgrund der herrschenden klimatischen Bedingungen gelten für die Steuerungshardware außerordenliche Richtlinien. Als typischer Eingangspannungsbereich wird 8 – 32 VDC gefordert. Zusätzlich wird eine robuste Gehäuseausführung, die Schutzart IP 67 und ein Betriebstemperaturbereich von -30 ... +85 °C verlangt.

Auch die Anforderungen an die Steuerungssoftware sind vielseitig und anspruchsvoll. Für landwirtschaftliche und Kommunalfahrzeuge bedeuten intelligente Traktionskontrollen mehr Fahrkomfort und mehr Ökonomie, da trotz höherer Arbeitsgeschwindigkeit der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden kann. Zur Optimierung des Saatgutes, Düngers und der Pflanzenschutzmittel sollen die Steuerungen in der Lage sein, über GPS praktisch auf den cm² genau die richtige Menge zu dosieren.

Im Bereich der Kommunalfahrzeuge und Baumaschinen geht es häufig darum, Hydraulikantriebe mit großen Kräften optimal zu steuern beziehungsweise zu regeln. Bei diesen Systemen stehen auch erhöhte Anforderungen an die Systemstabilität und an die Sicherheit im Vordergrund.

Alles aus einer Hand

Die Jetter AG ist bestrebt, ihren Kunden ein aufeinander abgestimmtes System anbieten zu können. Die Voraussetzung sind dadurch gegeben, dass sich bereits Quasi-Standards durchgesetzt haben. Komponenten verfügen in der Regel über eine CAN-Schnittstelle, über die sie mit anderen Geräten innerhalb der Maschine kommunizieren können. Als Protokolle sind standardmäßig CANopen und SAE J1939 implementiert. Alternativ bietet Jetter bei mehreren Komponenten die Möglichkeit, über Ethernet zu vernetzen und ist somit auch für zukünftige Anwendungen bestens vorbereitet.

Jeder Controller ist beliebig mit den verschiedenen Peripheriemodulen kombinierbar. Controller können als Standalone-Geräte oder auch gemeinsam mit Peripheriemodulen verbaut werden. Alle Steuerungen sind frei programmierbar, wobei die Software aller Controller zueinander kompatibel ist. Damit ist die Portierung eines Projektes auf einen anderen Controller ohne weiteres möglich. Programmiert wird mit der auf strukturiertem Text basierenden Sprache JetSym STX, die sich schon vielfach in der Industrieautomation bewährt hat. Viele Anwender aus diesem Bereich halten STX für die aktuell leistungsfähigste Programmiersprache der Automatisierungstechnik.

Know-how dank Praxiserfahrung

Die Jetter AG hatte die Möglichkeit, mit einigen namhaften Kunden aus unterschiedlichen Bereichen große Projekte für die mobile Automation zu realisieren. Somit konnte die notwendige Kompetenz aufgebaut werden, die es für die hohen Anforderung braucht, die solche Systeme mit sich bringen.

Ein bedeutendes Projekt wurde mit einem der führenden Hersteller für Kommunalfahrzeuge zur Reinigung und Schneeräumung von Strassen und Plätzen angegangen. Die neue Generation der Kehrmaschinen wird mit Controllern und Anzeigegeräten der Jetter AG ausgerüstet. Die Hauptaufgaben des neuen Steuerungssystems sind die Erleichterung der Bedienung, 4-Radlenkung, Rekuperation (Wasserrückgewinnung), Optimierung von automatischen Abläufen und Diagnosefunktionen.

Ein weiteres Großprojekt betrifft Feuerwehrfahrzeuge, die vom zweitgrößten Hersteller von Feuerwehrgeräten produziert werden. Hier wurde als höchste Priorität eine durchgängige Programmiersoftware vom Controller bis zum Bediengerät vorgegeben. Das Programmiertool JetSym STX und die Visualisierungs- und SCADA-Software JetViewSoft konnten ihre volle Stärke zeigen. Eine weitere Anforderung bei diesem Projekt war, dass die Automatismen von verschiedenen Orten des Fahrzeuges bedient werden können. Auch die Regelungsaufgaben waren eine Forderung an den Controller.

Komfortable Softwaretools runden das System ab

Das Software-Entwicklungstool JetSym mit der Programmiersprache JetSym STX ist ein leistungsstarkes Werkzeug, um die Systeme effizient zu programmieren. JetSym STX ist eine echte Hochsprache. Jedermann, der eine Hochsprache wie z.B. C, C++, Java oder C# beherrscht, kann JetSym STX programmieren. Es finden sich jedoch auch Programmierer mit Kenntnissen in strukturiertem Text aus der Norm IEC-61131-3 schnell zurecht, da JetSym STX eine Erweiterung des Sprachumfangs dieser Norm darstellt. Dies verkürzt die Einarbeitungszeit erheblich.

Zur Realisierung von grafischen Bedienoberflächen für den ISO-Bus bietet Jetter dem Anwender den ISO-Designer. Der ISO-Designer ist eine komfortable Designumgebung, mit der ISO-11783-konforme Masken mit objektorientierten Strukturen erstellt werden können. Das Tool basiert auf der Visualisierungs- und SCADA-Software JetViewSoft, die im industriellen Bereich seit vielen Jahren erfolgreich eingesetzt wird. Deshalb sind die Features des ISO-Designers einzigartig ausgereift.

Kompetenz wird kontinuierlich ausgebaut

Bei weiteren anspruchsvollen Applikationen baut die Jetter AG ihre Kompetenz in der mobilen Automation kontinuierlich aus. So vergrößert sich auch in Zukunft das Portfolio an Jobrechnern, Peripheriemodulen und Anzeigegeräten für verschiedenste Anforderungen und Preisklassen. Die Softwaretools werden auf noch mehr Komfort und Bedienerfreundlichkeit weiterentwickelt. Mit diesem Sortiment bietet die Jetter AG einen kompletten Systembaukasten. Hersteller von mobilen Arbeitsmaschinen profitieren somit heute schon vom Know-how und dem breiten Produktangebot.

Andreas Leu
Technischer Redakteur
Jetter AG
Gräterstraße 2
71642 Ludwigsburg
Phone: +49 7141 2550-466
Fax: +49 7141 2550-484
mailto:aleu@jetter.de

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