Gesteuert über das moderne KE5 ASi-3 Gateway und mit RFID-Technik
Durch die Ablösung der alten Edelstahl-Gateways können viele IIoT-Vorteile genutzt werden. Ein wichtiger Grund für den Zuschlag dieses Flughafenprojekts, in denen mehrere hundert Gateways im Einsatz sind. Präzise Positionierung und 100% zuverlässige Erkennung per RFID ist die weitere Basis zum Erfolg. Das nur 38mm breite Gateway trumpft durch kompakte Bauweise und Kosteneffizienz auf - das hochauflösende Farb-Display ist extern.
Gebrückte Push-In Anschlussklemmen ermöglichen die UL- gerechte Installation auch bis 2 x 8A am Doppel-Gateway. Der Clou aber ist die parallele Diagnose-Funktion per REST API Protokoll.
Bild: Flughafen Xi’an rangiert unter den TOP 10 der größten Flughäfen weltweit (Pepperl+Fuchs)
Das neue Terminal 5 im Flughafen Xi’an in China
Ein Beispiel für den Markterfolg der KE5 ASi-3 Gateways von Pepperl+Fuchs ist das neue Terminal 5 Projekt am chinesischen Flughafen in Xi’an – bezogen auf die Einwohnerzahl vergleichbar mit Berlin. Man setzt bewusst auf den weit verbreiteten ASi-3 Standard, der besonders robust und bewährt ist. Zudem sind dadurch hohe Einsparungen in Kombination mit Funktionserweiterungen möglich. Bei der bisher eingesetzen K20 Gateway Serie fehlte ein moderner Web-Server und es war kein Software-Update vor Ort möglich. Das war auch neben dem verbesserten Bedienkonzept noch ein entscheidendes Argument für den Umstieg des Kunden. Und Pepperl+Fuchs ist lokal präsent und kann vor Ort unterstützen. Das ist Automation richtig zu Ende gedacht.
Die Stadt Xianyang liegt am Wei-Fluss in der Provinz Shaanxi der Volksrepublik China und hat rund 5 Millionen Einwohner. Der Flughafen ist der größte nordwestlich gelegene Flughafen in China – rund 1000 km von Peking entfernt gelegen. Xianyang ist eine „High-Tech Industrial Development Zone“ von wachsender Bedeutung für die rasante wirtschaftliche Entwicklung.
Mehr Durchsatz und Zuverlässigkeit bei der Gepäckverteilung
Wenn die Kapazitäten bei der Fluggastabwicklung und bei der Gepäckabfertigung nicht mehr reichen, muss etwas passieren. In Xi’an wurde daher der Flughafen um das Terminal 5 erweitert. ASi-3 wurde in Kombination mit Profinet-Anbindung als geeignetste Kommunikationstechnologie für die Roh-Gepäckabwicklung und den individuellen Gepäcktransport in High-Speed-Fördertechnik ausgewählt. Es wurden im Abflugbereich 11 Check-in Stationen und 33 Gepäckfördersysteme mit rund 15 km Förderstrecke installiert. Das individuelle Gepäckfördersystem hinter den Kulissen hat mit 14 km nahezu dieselbe Gesamtlänge und bindet neben den 16 Verladestationen zum Flieger auch noch ein Pufferlager mit ein. Im Ankunftsbereich wurden zusätzlich 9 km Förderstrecke installiert, die insgesamt 22 Ausgabebänder bedienen.
Bild: Positionserfassung der Trays und parallele Erfassung des Gepäckstücks (Pepperl+Fuchs)
Das schnelle Gepäckfördersystem auf dem einzelne Gepäckstücke auf Trays durch die Anlage sausen, war die entscheidende Verbesserung. Zum Betrieb dieser Anlage sind zahlreiche Motoren und Weichen anzusteuern und das Fördergut sicher zu identifizieren. Hochpräzise Detektion der Trays geschieht über optische Sensoren. Dadurch können die High Performance RFID Reader getriggert werden, um eine eindeutige Lesung durchzuführen. Trays mit abgefallenen oder defekten Transpondern können sofort und sicher erkannt werden. Über die Identifikation des Trays ist die Route zum Ausgabeband oder dem Abfluggate festgelegt und die Weichen können entsprechend angesteuert werden. Außerdem bietet die fehlerfreie Lokalisierung immer volle Transparenz zu den Gepäckstücken in der Anlage. Grund für die Systemauswahl waren: Ein durchgängiger Gepäckprozess, hohe Verfügbarkeit, extrem hohe Zuverlässigkeit, High-Speed-Beförderung, Gepäckstücke vereinzelt in Behältern, Schutz vor Beschädigung des Transportguts und der unterbrechungsfreie Transport.
Die Kommunikation über ASi-3
Entlang der Strecke werden starke Motoren und Frequenzumrichter eingesetzt, die Störfelder im MHz Bereich erzeugen. Auch deswegen war das bewährte und robuste ASi-3 System mit 3 Volt Signalpegel und mit 167kHz Trägerfrequenz die beste Wahl. Die Störbänder der Frequenzumrichter lieben im MHz Bereich und damit deutlich oberhalb der ASi-3 Kommunikation. Die ASi-3 Kommunikation ist bewährt und unschlagbar robust.
Das Herzstück des ASi-3 Systems
Die K20 Edelstahl-Gateways hatten in 2022 erhebliche Lieferprobleme, die teils immer noch bestehen. Pepperl+Fuchs hat es geschafft eine deutlich verbesserte Nachfolgelösung schnell verfügbar zu machen. Das KE5 ASi-3 Gateway ist mit allen Zulassungen, wie cULus, PNO und ODVA, sofort ab Lager lieferbar.
Mit nur 38mm Baubreite reduziert sich der Platzbedarf des Gateways im Schaltkasten um 55% und es wird seitlich kein Freiraum benötigt, was bei anderen Herstellern oft der Fall ist.
Über die Front-Push-in Klemmen erfolgt der Anschluss komplett werkzeuglos und der Zugang zu den Klemmen ist ideal ausgerichtet. Gebrückte Klemmen leiten volle 8A durch, ohne dass der Gesamtstrom durch das Gateway geleitet werden muss. Insofern stehen bei allen Varianten jetzt nicht nur 4A sondern volle 2 x 8A zur Verfügung – konform mit UL.
Die Projektgröße ist enorm
Im Terminal 5 steuern die KE5 ASi-3 Gateways rund 4000 Motoren der Fördertechnik. Es sind tausende von ASi-3 Module und noch weit mehr Sensoren im Einsatz.
Ein gigantisches Projekt. Daher ist insbesondere die Diagnose und vorbeugende Wartung extrem wichtig. Dazu werden die Motorströme sowie deren Temperatur zkylisch über ASi-3 ans Gateway gemeldet. Neben den Prozessdaten zur Steuerung der Anlage kann das innovative KE5 Gateway parallel per REST API Diagnosedaten über das EtherNet Netzwerk zu einer zentralen Leitstelle senden. Dort werden mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) alle Datensätze ausgewertet. So werden bereits Abweichungen vom normalen Verhalten erkannt, bevor ein Motor und damit eine ganze Förderstrecke ausfallen würde.
Die universelle REST API Schnittstelle hat wenig Daten-Overhead und ist ideal für IIoT-Anbindungen und „Machine-to-Machine“ Kommunikation geeignet. Kunden können darüber frei ihre eigenen Lösungen realisieren.
Die meisten ASi Gateways sind nur bis zu einer Seehöhe von 2000m zugelassen. Gut zu wissen, dass das KE5 ASi-3 Gateway auch bis in 5000m Höhen eingesetzt werden darf. Der noch größere Flughafen in Kunming im Süden Chinas liegt auf 2106m Seehöhe und der Flughafen Lima in Peru bringt es sogar auf 3840m Seehöhe. Gut, dass die Tüftler von Pepperl+Fuchs die Isolationsabstände beim neuen Design bestens ausgelegt haben.
Einfach über Handy bedienbar
Heute ist man es gewohnt, Geräte über eine Handy-App zu steuern. Warum also noch länger ein unnötig teures Display im Gateway verbauen, wenn man das Handy schon in der Hand hat? Wir haben es einfach gemacht und unseren Airport-Kunden freut es. Man muss zum Ablesen der Gateway Informationen nicht auf die Knie gehen oder sich in einen dunklen Schaltkasten beugen. Der innovative Web-Server zeigt alle Informationen farbig, hochauflösend, mit grafischen Abbildungen in bester Leseentfernung. Besser geht es kaum. Das ist ein deutlicher Fortschritt im Vergleich zu 4-zeiligen Monochrom-Displays und verschachtelten Menüstrukturen.
Bild: Das KE5 ASi-3 Gateway samt Versorgung befindet sich zusammen mit Modulen in Schaltkästen entlang der Förderstecke.
Oftmals wird das Display nur zur Parametrierung und Einrichtung des Gateways benötigt. Auch deswegen macht es heutzutage keinen Sinn mehr Displays in jedes Gerät zu integrieren. Unser Airport-Kunde freut sich über den Preisvorteil.
Die Applikation entscheidet über die eingesetzte Technologie
Daher ist es gut, dass sich Pepperl+Fuchs flexibel aufgestellt hat und viele übergeordnete Schnittstellen anbieten kann. Allen voran stehen Profinet, Ethernet IP, Ethercat, CAN und CC-Link IE, die von uns unterstützt werden.
Als unterlagerte Systeme haben wir serielle Lösungen, ASi-3 Lösungen und IO-Link Lösungen. Für spezielle Applikationen gibt es bei uns auch drahtlose Anbindungen.
Bezogen auf ASi-3 werden wir unsere Produktpalette auch in Zukunft weiterentwickeln. Gerade mit unserem eigenen KE5 ASi Gateway können wir Zusatzfunktionen anbieten, die auch am Beispiel des Flughafens Xi’an die Antriebssteuerung kostengünstig, zuverlässig und leistungsfähiger machen. ASi-3 ist in der weit verzweigten Fördertechnik ein unangefochtener Standard. Das ist Automation richtig gedacht. Automation ganzheitlich gelöst. Egal für welche Lösung zum Zuge kommt, der weltweite Support durch Pepperl+Fuchs ist immer gewährleistet.