""Dalla fase di pianificazione alla selezione delle apparecchiature e della programmazione, Eaton ci ha supportato nello sviluppo dell’unità di riempimento modulare per cemento ad innesto e ci ha aiutato a differenziarci sul mercato"."
L’idea di partenza
Il calcestruzzo è un tipo di pietra artificiale costituita da cemento, sabbia (o ghiaia), acqua e additivi, se necessario. Le varianti nella sua composizione rendono possibile la produzione di un’ampia gamma di diversi tipi di calcestruzzo e prodotti correlati, utilizzati nell’ingegneria civile, nell’edilizia e nella progettazione esterna degli edifici. Dopo essere stato processati in impianti di betonaggio per la produzione di miscele pronte all’uso, il calcestruzzo fresco viene solitamente consegnato ai cantieri edili utilizzando autobetoniere. Tra gli altri prodotti, Getec Servicegesellschaft fornisce grandi impianti di betonaggio utilizzabili per il riempimento delle autobetoniere.
Tuttavia, per diversi anni, l’amministratore delegato Arne Gertgens ha consdierato l’dea di creare sistemi di piccole dimensioni, installabili ad esempio nelle strutture dei rivenditori di materiali da costruzione, L’idea era quella di produrre piccole quantità (da un quarto di metro cubo a un metro cubo) per gli appaltatori o i progettisti di giardini/paesaggi che necessitano di calcestruzzo già miscelato, per ottenere la stessa qualità del materiale ottenuta dalla distribuzione diretta del produttore.
La sfida
Gertgens voleva sviluppare una soluzione mai implementata: “Avevo in mente le dinamiche di un drive-in, dove i clienti potessero selezionare la quantità e il tipo di calcestruzzo desiderati al momento del pagamento, ricevendo un in cambio un ordine con codice a barre da utilizzare direttamente presso l’unità di riempimento del calcestruzzo, dove poter ritirare il prodotto fresco, miscelato secondo le loro indicazioni.” Questo non solo permetterebbe agli appaltatori di risparmiare tempo, ma fornirebbe loro anche calcestruzzo di qualità molto più elevata rispetto a quello miscelato direttamente in un cantiere. Gertgens prevedeva un sistema modulare, dato che esistono molti tipi di calcestruzzo e di applicazioni. L’operatore dell’unità di distribuzione doveva quindi avere la possibilità di aggiungere serbatoi di stoccaggio per diversi grani di sabbia o aggregati per offrire ai clienti la giusta scelta di calcestruzzo. Il sistema doveva inoltre essere modulare in modo da poter essere facilmente riadattato o espanso in un secondo momento. Questo richiedeva una soluzione di automazione che non solo supportasse la progettazione modulare del sistema, ma sarebbe stata anche facile da utilizzare per i clienti.
La soluzione
Per realizzare questa idea, Arne Gertgens ha pensato di coivolgere Eaton, poiché Getec utilizzava già prodotti della società di gestione dell'energia nei suoi impianti su larga scala: “Eaton non solo offre la flessibilità necessaria per un progetto di questo tipo, ma fornisce anche praticamente tutti i componenti di automazione richiesti per questo progetto”, afferma Gertgens, aggiungendo che “i prodotti Eaton sono affidabili e disponibili in qualsiasi momento attraverso i numerosi grossisti di materiale elettrico”. A tal fine, Getec collabora con Sonepar, azienda che gestisce tre magazzini di grandi dimensioni e altri regionali di dimensioni più piccole in tutta la Germania, e che può solitamente consegnare gli ordini entro 24 ore. Per risolvere i requisiti applicativi di GETEC, il Solution Partner iSATT di Eaton ha realizzato tutto il supporto tecnico del progetto, dalle specifiche iniziali ai test di messa in servizio e accettazione.
Sulla base del concetto di sistema sviluppato, Eaton ha suggerito una serie di prodotti compatibili. L’interfaccia operatore/PLC XV300 con funzione PLC integrata e display touch costituisce il nucleo del sistema di automazione. La tecnologia multi-touch del pannello consente un funzionamento intuitivo e un’interazione uomo-macchina più efficiente. Le elevate prestazioni del sistema e il potente processore grafico consentono il trasferimento diretto dei modelli di utilizzo degli smartphone all’interfaccia uomo-macchina: questo è stato fondamentale, dato che l’unità di riempimento del calcestruzzo dovrà essere utilizzata dai clienti finali stessi. Per l’unità di distribuzione vengono utilizzati due pannelli multi-touch: Uno di questi si trova è installato nel registratore di cassa del rivenditore di materiali da costruzione, dove i clienti selezionano la miscela e la quantità di calcestruzzo richiesta e ricevono un codice a barre per il loro ordine. Il codice deve quindi essere scansionato nell’unità di distribuzione, dove è installato il secondo XV300: l’interfaccia estrae le informazioni dal codice a barre e attiva gli attuatori e le valvole che distribuiscono i componenti richiesti per la miscelazione. “Eaton ha collaborato con noi per sviluppare il sistema di controllo e ha fornito tutti i componenti necessari”, dichiara Arne Gertgens.
Per la pianificazione dell’XV300, Eaton offre la versione 10 di Galileo, un software di visualizzazione intuitivo che supporta un’ampia gamma di protocolli di comunicazione ed è quindi compatibile con la maggior parte dei controller disponibili in commercio. La programmazione del PLC si basa su CODESYS e sullo standard internazionale IEC61131. A questo scopo, Eaton offre la versione 2 o 3 di XSoft CODESYS, permettendo ai clienti di proteggere i loro investimenti software esistenti e di sviluppare nuovi progetti in linea con gli standard più recenti.
Getec utilizza la piattaforma modulare di I/O XN300, eccezionalmente compatta e ultrasottile, per collegare i vari componenti del sistema come contattori, valvole, dispositivi di controllo e di segnalazione. Questa piattaforma offre una notevole flessibilità e adattabilità di sistema, specialmente se utilizzata in combinazione con XV300. Il sistema I/O consente inoltre di risparmiare spazio all’interno dell’armadio di controllo: il design dell’XN300 consente l’integrazione ordinata di un massimo di 20 canali tramite tecnologia push-in, incluso un display di stato, nonostante il pannello frontale misuri solo 12,5 x 102 millimetri. A seconda del modello, gli ingressi digitali possono essere utilizzati per le funzioni di contatore, mentre i moduli analogici supportano le funzioni aggiuntive come le tensioni di riferimento, la misurazione della temperatura o la compensazione dei punti freddi. Il concetto di I/O modulare consente agli utenti di creare soluzioni personalizzate estensibili in modo semplice in caso di necessità.
L’unità di riempimento del calcestruzzo integra molti altri prodotti di Eaton, tra i quali gli interruttori automatici di protezione motore PKZ, gli interruttori automaticiNZM, i relè di misurazione e monitoraggio EMR6 e i dispositivi pilota della serie RMQ. “Il nostro sistema utilizza quasi esclusivamente prodotti Eaton”, afferma Gertgens. “Perché sono semplicemente ben abbinati tra loro.”
Risultati
Il concetto di “distributore di calcestruzzo” ha avuto un grande successo per Getec: il primo sistema è entrato in funzione da oltre cinque mesi, senza nessuna difficoltà, e la quinta unità di distribuzione è già in produzione. “Abbiamo aggiunti 99 diverse miscele di cemento nel sistema di controllo, mentre i rivenditori di materiali da costruzione offrono ai loro clienti soltanto da cinque a dieci diverse opzioni”, afferma Arne Gertgens.
Il concetto di sistema può essere facilmente ampliato e adattato, secondo Dominik Hüfing, elettricista responsabile presso Getec: "Se vogliamo aggiungere un'altra unità di misura al sistema, ad esempio, dobbiamo solo installare una nuova sezione I/O nel sistema di automazione e configurare il sistema di conseguenza. Non sono necessarie modifiche importanti perché tutti i componenti fanno parte dello stesso sistema e possono comunicare tra loro.”
A questo proposito il sistema offre molte opzioni, come l’impostazione dei valori di setpoint/effettivi o il monitoraggio tramite estensimetri. “I valori analogici possono essere elaborati, ad esempio per la misurazione del livello di calcestruzzo presente nel silo o per la misurazione del contenuto di umidità nella sabbia”, aggiunge Hüfing. La programmazione è stata progettata di conseguenza: in caso di espansione dell’impianto è sufficiente attivare i rispettivi moduli software - senza necessità di alcuna programmazione aggiuntiva.
“Per me, il progetto non è ancora stato completato”, sottolinea Arne Gertgens. “Abbiamo ancora molte idee per altre funzionalità che vorremmo implementare nel concetto di sistema.” Le idee variano dal pagamento tramite app per smartphone alle funzionalità di manutenzione predittiva, e grazie all’interfaccia Ethernet dell’XV300, il sistema è ben equipaggiato per questi progetti futuri.
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