Nach der erfolgreichen Erprobung von PROFINET im Technikum der Firma Dürr wurde im März 2002 die erste Produktionsanlage bei VW in Wolfsburg in Betrieb genommen. Bei diesem Projekt wurden über 60 eigenständige, intelligente Geräte über PROFIBUS und Ethernet vernetzt. Die Kommunikationsbeziehungen wurden dabei rein grafisch projektiert. Beim Engineering und in der Inbetriebnahme konnten durch den modularen Ansatz wesentliche Einsparungen erzielt werden. Seit März 2002 werden in der Anlage die Karossen Golf, Lupo und Touran produziert. Die Verfügbarkeit der Anlage, die im Drei-Schicht-Betrieb läuft, war jederzeit gewährleistet.

Flexibilität durch Modularisierung

Der Technologiekonzern Dürr ist ein weltweit führender Anbieter von Produktionssystemen und produktionsbegleitenden Dienstleistungen für die Automobilindustrie sowie deren Zulieferer. Der Unternehmensbereich „Paint Systems“ plant und errichtet komplette Lackierereien für Automobilhersteller in aller Welt. Das über Jahrzehnte gewachsene Produkt-, Verfahrens- und Projekt-Know-how in der Lackiertechnik, Applikation, Fördertechnik und Umwelttechnik integriert dürr zu maßgeschneiderten Gesamtlösungen und setzt dabei seit Jahren erfolgreich auf das Konzept der Modularisierung. „Dürr EcoDIM“ ist das Dezentrale Intelligente Modulsteuersystem für das 21. Jahrhundert, das jetzt bei VW auf Basis von PROFINET und dezentraler Automatisierung im Einsatz ist.

Im modularen Anlagenbau bildet jeder Anlagenteil ein autarkes Modul, bestehend aus der Mechanik und der Elektrik bzw. Elektronik sowie der eigenen Steuerungsintelligenz und dem eigenen Anwenderprogramm. Möglich wird das durch intelligente Feldgeräte oder Peripheriegeräte mit eigener CPU.

Verteilte Intelligenz für autonome Einheiten

In der Halle 9 bei Volkswagen (VW) in Wolfsburg wurde der neue Bereich Grundlackierung mit Dürr EcoDIM auf Basis von verteilter Automatisierung realisiert. Der Bereich Grundlackierung besteht aus der Vorbehandlung, der Kathodischen Tauchlackierung (KTL) und einem Trockner zur stufenweisen Trocknung der grundlackierten Karosserien. Die einzelnen Anlagenteile sind als autonom arbeitende technologische Einheiten realisiert.

Kommunikation grafisch projektieren

PROFINET verwendet die in der IT-Welt bewährte Software-Komponententechnologie. Die Programmierung der internen Funktionalität der einzelnen technologischen Module wird dabei von der Projektierung der Kommunikation getrennt. Die gesamte Funktionalität des technologischen Moduls wird nun in einer dazugehörigen Software-Komponente, der PROFINET-Komponente, abgebildet und gekapselt. Der Zugriff auf die Schnittstelle dieser Komponente ist bei PROFINET einheitlich definiert.

Bei der Anlage für VW Wolfsburg wurde jedes Peripheriegerät Simatic ET 200S zuerst mit Step 7 programmiert. Anschließend wurden in einem Datenbausatz die Ein- und Ausgangsvariablen der Komponentenschnittstelle aus technologischer Sicht definiert. Zuletzt wurde mittels der neuen Step 7 Funktion „PROFINET Komponente erzeugen“ anhand dieser Angaben eine XML-Datei generiert, welche die gesamte Komponente in standardisierter Form gemäß der PPOFINET-Konventionen beschreibt. Die Komponenten aller EcoDIM-Module wurden anschließend in das Engineering Tool Simatic iMap importiert, das eine technologische Sicht auf die gesamte Anlage bietet. Mit diesem Engineering Tool werden die Kommunikationsbeziehungen zwischen den Komponenten grafisch festgelegt.

Für die Visualisierung der gesamten Anlage mit ca. 30.000 Variablen kommt der Simatic Net PROFINET OPC-Server auf PCs zum Einsatz. Die Variablen für die Visualisierung wurden wie die Kommunikationsbeziehungen mit Simatic iMap projektiert.

Engineering und Inbetriebnahme

Die Anbindung der PROFIBUS Segmente an das Ethernet-Netzwerk erfolgt über Ethernet/PROFIBUS Links mit PROFINET-Proxy-Funktion (Simatic Net IE/PB Link). Diese IE/PB Links arbeiten dabei gegenüber den Ethernet-Geräten als Stellvertreter für die intelligenten PROFIBUS-Geräte. Der Vorteil dieses Konzeptes liegt darin, dass das bestehende umfangreiche Spektrum an intelligenten PROFIBUS-Geräten ohne Anpassungen verwendet werden kann, wie in dieser Anlage die ET 200S. Am PROFIBUS wird das unveränderte DP-Protokoll verwendet, am Ethernet werden die neuen PROFINET Kommunikationsmechanismen (TCP/IP und DCOM) genutzt.