Leistungsstarkes HMI verbessert Bedienung und Effizienz
In spezialisierten Branchen wie dem Pipeline-Service kommt es auf hochgenaue Prozesse an, die einiges an Erfahrung und Knowhow vom Maschinenbediener verlangen. Um die Bedienung von Kompressoren und Pumpen zu vereinfachen, hat die RAS Rohrleitungs- und AnlagenService GmbH ein digital gesteuertes Multifunktionsfahrzeug entwickelt. Die Bedienung und Ansteuerung der Arbeitsgeräte erfolgt über leistungsstarke HMI- und I/O-Geräte von Graf Syteco.
Im Pipeline-Service kommt es auf maximale Präzision an. Wenn Rohre und Leitungen vor der Inbetriebnahme geprüft werden, muss die Sicherheit jeden Meters gesichert sein. Dies geschieht mithilfe von Druck-, Dichtheits- und Stressprüfungen. Hierzu wird Wasser, Luft oder Stickstoff mithilfe einer Pumpe oder Kompressors mit einem vordefinierten Druck in das Rohr eingebracht und anschließend vermessen, ob das Rohr die vom Medium und der Normung geforderte Robustheit mitbringt. Daniel Benscheidt, Geschäftsführer bei der RAS Rohrleitungs- und AnlagenService GmbH, erklärt, worauf es ankommt: „Hält ein Rohr der Prüfung nicht stand, können wir dies bis ins Materialgefüge nachvollziehen. In einem solchen Fall muss das minderwertige Rohr zwingend ausgetauscht werden, denn sonst kann es über kurz oder lang zu Leckagen kommen, die verheerende Auswirkungen auf die Umwelt haben – und den Netzbetreiber wirtschaftlich enorm unter Druck setzen können. Dieses Szenario wird mit unseren Stresstests vermieden.“
Digitalisierung ermöglicht einfachere Bedienung
Die RAS Rohrleitungs- und AnlagenService GmbH, Teil der HABAU GROUP, mit Sitz in Meppen ist ein europaweit agierender Prüf-, Reinigungs- und Wartungsdienst für neuerrichtete oder umgewidmete On- und Offshore-Pipelines. Mit Spezialtrucks, -maschinen und -anlagen zertifiziert RAS Wasserstoff-, Erdgas- und Öl-führende Leitungen, die Energie über Kontinente hinweg transportieren. Angesichts der nötigen Zuverlässigkeit der Pipelines muss auch die Prüfung vor Inbetriebnahme innerhalb engster Toleranzen vonstattengehen. Keine triviale Aufgabe, wie Daniel Benscheidt erläutert: „Die Drücke müssen hochgenau mit dem Kompressor oder Pumpe angefahren werden. Dafür muss der Maschinenführer sowohl sein Arbeitsgerät als auch das Zusammenspiel mit dem energieliefernden Basisfahrzeug kennen. Sonst kann es beispielsweise schnell zum Abwürgen des Motors kommen, was die Messung unbrauchbar machen würde. Bei diesen Prüfungen war bislang einiges an Fingerspitzengefühl nötig. Diesen Knowhow-Flaschenhals haben wir durch die Überarbeitung unseres Maschinenkonzepts eliminiert. Wir haben unser Prüffahrzeug volldigitalisiert. Auf die Idee kamen wir unter anderem durch den Austausch mit Graf Syteco.“
Die ersten Berührungspunkte hatten RAS und die HMI-Experten aus Tuningen auf der bauma 2025. Auf der Baumaschinenmesse in München stellte RAS fest, dass sich mit leistungsstarken Displaycontrollern bislang manuell ablaufende Prozesse digitalisieren lassen. Im Gespräch mit vielen HMI-Anbietern wurde jedoch deutlich, dass die von RAS nachgefragten Stückzahlen für diese Hersteller nicht attraktiv waren. Anders bei Graf Syteco, wie sich Daniel Benscheidt erinnert: „Für das Graf Syteco Team waren die Stückzahlen erstmal nicht entscheidend. Im Gespräch zeigte sich schnell, dass wir ein gemeinsames Verständnis für ganzheitliche Lösungen haben und die Technikexperten die Prozesse umfassend verstanden und schnell Optimierungsvorschläge machten. Es zeigte sich, dass uns die Digitalisierung der Arbeitsabläufe den größten Mehrwert bringen würde. Ab diesem Zeitpunkt schritt die Entwicklung unseres Projektfahrzeugs schnell voran.“
Denn das Ziel war es, die Bedienung der hochpräzisen Mess- und Prüfprozesse zu vereinfachen und es somit auch weniger erfahrenen Mitarbeitern zu ermöglichen, normkonform zu agieren. Der Fachkräftemangel ist eine der größten Herausforderungen für RAS, trotz guter Auftragslage. Eine mögliche Lösung dieses Gegensatzes – hohe Nachfrage, eingeschränkte Kapazitäten – liegt in der Automatisierung der Arbeitsabläufe. Zu diesem Zweck hat RAS sein Projektfahrzeug mit dem 7-Zoll-HMI vom Typ GSt-A07Cvon Graf Syteco ausgestattet. Es agiert als Schaltzentrale zu den Arbeitsgeräten des Fahrzeugs. Über Tastfelder auf dem Touchscreen des HMI lassen sich in der aktuellen Entwicklungsstufe voreingestellte typische Leistungsfelder des Kompressors, das Anlassen und Abschalten des Motors sowie das Zuschalten der Zapfwelle aktivieren. Die Anbindung der Sensorik an das HMI gelingt über das I/O-Modul MCM250 von Graf Syteco. Daniel Benscheidt fasst die Vorteile zusammen: „Durch die digitale Ansteuerung machen wir es unseren Mitarbeitern einfach, und eliminieren eine potenzielle Fehlerquelle im Prüfprozess. In Zukunft werden wir über die Einbindung von Sensorwerten, etwa für Temperatur oder Druck, die Zustands- und Prozessüberwachung in das HMI integrieren, um noch größere Transparenz sicherzustellen.“
Leistungsstarke und robuste Technologie
Das GSt-A07C von Graf Syteco ist ein Kompakt-HMI mit umfassenden Features für anspruchsvolle Anwendungen. Das 7-Zoll-Display liefert eine Auflösung von 1024x600 px. Die Anbindung an die Fahrzeug- bzw. Automatisierungsarchitektur gelingt über drei CAN- und eine Ethernet-Schnittstelle. Der i.MX6-SX-Prozessor erlaubt die Einbindung von bis zu vier angeschlossenen Kameras. Dank des großen Speichers lassen sich auch aufwändige Visualisierungen und Applikationen flüssig und stabil integrieren und realisieren.
Das MCM250 CAN I/O-Modul ermöglicht das Schalten nachgelagerter Verbraucher inklusive Magnetventile. Es kann sechsmal 8 A und zweimal 4 A Ausgangsstrom bereitstellen. Insgesamt stellt es vier analoge und vier digitale Eingänge sowie acht digitale Ausgänge zur Verfügung. Zwei weitere digitale Schnittstellen lassen sich frei als Ein- oder Ausgang konfigurieren. Dank Diagnosefähigkeit und der Möglichkeit, analoge Sensoren einzubinden, ermöglicht es ein einfaches Condition Monitoring der angeschlossenen Verbraucher.
Über Touch-Bedienfelder lassen sich vordefinierte Betriebszustände anfahren, um konsistente Prozesse sicherzustellen
Das GSt-A07C ist hinter dem Führerhaus des Aufbaufahrzeugs montiert, um eine Ansteuerung der Arbeitsgeräte bei gleichzeitigem Blick auf die Maschinen und den Einsatzort zu ermöglichen. Der Einsatz im Umfeld von Pipelines stellt für die HMIs und I/O-Module von Graf Syteco keine besondere Herausforderung dar. Sie wurden für die widrigsten Umgebungsbedingungen auf Baustellen, landwirtschaftlichen Feldern, Mining oder der Forstwirtschaft entwickelt. Die HMIs und I/O-Module von Graf-Syteco sind schock-, schmutz-, hitze- und feuchteresistent. Die mit Optical Bonding Technologie ausgestatteten Displaysteuergeräte sind auch unter direkter Sonneneinstrahlung optimal ablesbar.
Flexibles, zukunftsfähiges System
Die individuelle Programmierung des HMI gelang dank der GSe-VISU Software sowie des Integrationssupport von Graf Syteco schnell und anwenderfreundlich. Die GSe-VISU Software ermöglicht die Erstellung von User Interfaces und Bedienlogiken ohne Programmierungskenntnisse. Über visuelle Menüs mit Drag-and-Drop-Unterstützung können optisch an das CI angepasste Oberflächen erstellt werden. Ein riesiger Vorteil für RAS: „Wir haben keine eigene Programmierabteilung, wir sind Maschinenbauer durch und durch. Für dieses Projekt haben wir mit einem externen Programmierer und dem Team von Graf Syteco zusammengearbeitet. Die Unterstützung und der Support waren stets kompetent und zeitnah für uns da. Das ist nicht selbstverständlich bei einem vergleichsweise kleinem Projekt wie unserem. Die Graf Syteco HMI geben uns zudem die Flexibilität künftig auch komplexere User-Interfaces und Programmierungen zu integrieren. Das macht unser System anpassungs- und zukunftsfähig.“