Neue Besen kehren gut

Beinahe blindlings löst der Fahrer im Cockpit über Tastendruck oder über das Bediengerät die verschiedenen Funktionen der neuen Kehrmaschine CityFant 6000 von Bucher Schörling aus. So soll es auch sein, denn im Automationskonzept dieses Fahrzeugs wurde größter Wert auf Ergonomie und Bedienfreundlichkeit in der Fahrerkabine gelegt. In Kooperation mit der Jetter AG wurde dieses Automationskonzept für die neueste Generation von Straßenkehrmaschinen entwickelt und in die Tat umgesetzt.

Systemanbieter und Partner

Die mobile Automation in Kommunalfahrzeugen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Der Automatisierungsgrad der Systeme ist deshalb bei den führenden Anbietern entsprechend hoch. Die Jetter AG versteht sich in der industriellen Automation seit über dreißig Jahren und in der mobilen Automation seit etwa zehn Jahren als Systemanbieter und Partner.

Die Erfahrungen und Kompetenzen aus der Industrieautomation lassen sich teilweise in die mobile Automation übertragen, insbesondere was die Entwicklungstools für die Programmierung, die Visualisierung und die Netzwerktechnik betrifft. Die Anforderungen an die Hardware sind jedoch wegen der Umgebungsbedingungen wesentlich härter. In der Realität bedeutet dies beispielsweise einen Temperaturbereich von -20° bis +70° C oder eine Dichtigkeit von IP67 oder höher.

Breiter Anforderungskatalog

Kehrmaschinen sind geradezu prädestiniert für die Automatisierung, da es sich häufig – wie beispielsweise bei den Besenbewegungen – um sequenzielle Abläufe handelt. Für das neue Automationskonzept der vierten Generation von Großkehrmaschinen, nämlich des CityFant 5000 und 6000, war es für die Bucher Schörling AG maßgebend, dass trotz vielfältiger Möglichkeiten die Bedienerfreundlichkeit und Ergonomie für den Fahrer gewährleistet bleiben. So sollen alle Haupt- und Zusatzfunktionen über einen zentralen Hauptrechner mit einem Flachbildmonitor gesteuert werden können. Über das Display soll der Benutzer per Digipot (digitales Potentiometer) rasch zu den gewünschten Informationen wie aktuelle Drehzahlangaben der Aggregate oder zu Meldungen gelangen. Anhand dieser Vorgaben wurde zusammen mit dem Automatisierungsspezialisten Jetter ein Konzept von gut aufeinander abgestimmten Komponenten entwickelt.

Dezentralität reduziert Verdrahtungsaufwand

Das Herzstück des Systems ist das Bediengerät JVM-407. Es besitzt drei CAN-Schnittstellen – über diese werden die dezentralen Peripheriemodule vernetzt und angesteuert. Diese Module sitzen an verschiedenen Orten am Fahrzeug. Sie lesen die Zustände von Signalen ein und steuern Ausgänge an. Damit wird die Distanz der diskreten Verdrahtung zu den Aktoren und Sensoren verkürzt und somit der Verdrahtungsaufwand minimiert. Weiter verfügt das Gerät über eine Ethernet-Schnittstelle und einen Video-Eingang zur Erfassung der Daten einer Kamera oder von mehreren Kameras.

Das Bediengerät besitzt ein Sieben-Zoll-WVGA-Display mit einer Auflösung von 800 x 480 Pixel – und zur Bedienung ein Digipot und vier Funktionstasten. Es kann bei einem Temperaturbereich von -20° bis +60° C betrieben werden. Über den Videoeingang ist eine Rückfahrkamera angeschlossen, die bei Bedarf vom Fahrer in das Display eingeblendet wird. In der Steuerung, die ins Gerät integriert ist, sind alle automatisierten Abläufe programmiert.

Kommunikation über CAN-Standard-Protokoll

Zur Erfassung und Ansteuerung externer Signale wie beispielsweise Schalter, Ventile und Lampen am Fahrzeug kommen die Peripheriemodule JXM-IO-E02 und JXM-IO-E09 von Jetter zum Einsatz. Mit der Steuerung im Bediengerät sind sie über einen CAN-Bus verbunden – und nach CAN-Bus Standard 2.0 spezifiziert.

Die Steuerung kommuniziert mit den Peripheriemodulen über das Protokoll CANopen®, das in der mobilen Automation als Standard etabliert ist. Ebenfalls über den CAN-Bus werden Joystick und die Bedientaster angesprochen, die auf einer Platine montiert sind. Die steckbaren Peripheriemodule sind vielseitig einsetzbar und mit unterschiedlichen Signal-Ein- und Ausgängen bestückt.

Das JXM-IO-E09 hingegen kommt dort zum Einsatz, wo hohe Ströme gefordert sind. Es enthält vier Ausgänge, die Aktoren - wie z. B. Drehleuchten - mit bis zu 7,5 Ampere ansteuern können.

Beide Peripheriemodule erfüllen die für den Einsatz in rauer Umgebung notwendigen Schutzanforderungen hinsichtlich Umgebungstemperatur, Schock, Vibration, elektromagnetische Verträglichkeit und Dichtigkeit.

Effizientes Programmieren mit Hochsprache

Ein wichtiges Kriterium, das zur Entscheidung für das Automatisierungssystem von Jetter führte, war die Programmiersprache JetSym STX der Jetter AG. Mit ihr werden alle automatisierten Abläufe der Kehrmaschinen programmiert. Das Programmieren selbst übernehmen die Entwicklungsingenieure bei der Bucher Schörling AG.

JetSym STX ist eine echte Hochsprache. Alle, die eine Hochsprache wie z. B. C, C++, Java oder C# beherrschen, können auch JetSym STX programmieren. Es finden sich aber auch Programmierer mit Kenntnissen von Strukturiertem Text nach der Norm IEC-61131-3 schnell zurecht, da JetSym STX eine Erweiterung des Sprachumfangs dieser Norm darstellt. Dies verkürzt erheblich die Einarbeitungszeit.

Einfache und trotzdem komfortable Bedienung

Typisch für die Kehrmaschinen der Bucher Schörling AG ist eine einfache und trotzdem komfortable Bedienung. Diese soll dank eines klaren Konzepts und eindeutiger Symbole nahezu selbsterklärend sein. Um rasch zur gewünschten Funktion zu gelangen, besitzt das Bediengerät JVM-407 deshalb auf dem Bildschirm ein Digipot (drehen und drücken). Auf viele Funktionstasten am Bediengerät selbst wurde bewusst verzichtet.

Zur Entwicklung der Bedienmasken für das Bediengerät JVM-407 kommt das SCADA-Tool JetViewSoft von Jetter zum Einsatz. Die Masken dafür werden im Hause Bucher Schörling entwickelt. Das Tool selbst bietet die Möglichkeit, Masken für unterschiedlichste Plattformen zu erstellen.

Sportliche Ambitionen

Die Spitze zu erobern ist schwierig, die Spitze zu halten beinahe noch schwieriger. Diese Binsenweisheit gilt nicht nur im Sport, sondern auch für Betriebe, die dank der Innovationskraft und der Qualität ihrer Produkte zu Markt- und Technologieleadern wurden.

Die Herausforderung an Unternehmen wie die Bucher Schörling AG, die Vielfalt an Normen hinsichtlich der Sicherheit und Umweltverträglichkeit von Kehrfahrzeugen zu erfüllen, ist groß. Darüber hinaus erwarten die Kunden Komfort und Bedienerfreundlichkeit. Partnerschaften und Kooperationen wie zwischen der Bucher Schörling AG und der Jetter AG gewinnen deshalb immer mehr an Bedeutung. Auf Augenhöhe zueinander spielen beide Unternehmen bei Entwicklungsprozessen ihre Stärken aus. Am Ende solcher Prozesse entstehen innovative, kosten- und marktgerechte Produkte. Sie tragen wesentlich dazu bei, an der Spitze zu bleiben.