Fachverlag x-technik
search
 

Schließen


Mobile Automation in der Agrartechnik

: Jetter


Ernten kann man nur, wenn zuvor gesät wurde – so lautet zumindest ein altes Sprichwort. Das gilt ebenso für die Innovationskraft von Unternehmen – wie z. B. für die Thomas Hatzenbichler Agrar Technik GmbH. Als Maschinenbauer im Agrarbereich setzt es bei seinen Sämaschinen auf modernste Automatisierungstechnik. So wurde die Jetter AG beauftragt, Steuerung und Bedieneinheit der Sämaschinen des Typs Air8 und Air16 zu entwickeln und zu produzieren.

Jetter_Mobile-Maschine1.jpg
Der Sechs-Meter-Vertikator mit der Air16–Sämaschine von Hatzenbichler im praktischen Einsatz. Robustheit und Zuverlässigkeit der Mechanik und Elektronik stehen an oberster Stelle.

Der Sechs-Meter-Vertikator mit der Air16–Sämaschine von Hatzenbichler im...

Saatgut ist teuer und deshalb darf man damit nicht verschwenderisch umgehen. Automatisierte Sämaschinen bringen das Saatgut nach präzise definierten Parametern aus. Die Thomas Hatzenbichler Agrar Technik GmbH ist spezialisiert auf Entwicklung, Konstruktion und Herstellung solcher Maschinen, ihre Produktpalette umfasst sämtliche agrartechnischen Geräte. Angefangen von Bodenbearbeitungsgeräten zur Vorbereitung der Aussaat bis hin zur Aufbereitung des Bodens nach der Ernte, sowie diverse Sägeräte, Hackgeräte und Striegelgeräte – sie alle werden direkt im Hause konstruiert und gefertigt.

Wenn es um Entwicklung und Produktion von Automatisierungskomponenten geht, arbeitet Hatzenbichler mit Partnern zusammen – wie mit der Jetter AG, um Steuerung und Bedieneinheit der Sämaschinen des Typs Air8 und Air16 entwickeln und produzieren zu lassen.

Steuerungstechnik bringt mehr Flexibilität

Das Prinzip einer Sämaschine ist relativ einfach. Das Saatgut wird in einen Säkasten geschüttet. Über eine Dosierwalze – die je nach Beschaffenheit des Saatgutes ausgewechselt wird – und einem Gebläse wird das Saatgut in die Ausbringschläuche geblasen. Auf diese Weise wird es gleichmäßig auf den Ackerboden gebracht.

Die Ausbringmenge ist abhängig von der Fahrgeschwindigkeit. Diese wird mit einem Sporenrad aufgenommen, das in mechanischer Ausführung über ein stufenlos verstellbares Ölbadgetriebe direkt
Jetter_Mobile-Maschine2.jpg
Das Sporenrad generiert über einen Sensor Impulse. Damit wird die momentane Fahrgeschwindigkeit gemessen, um die Ausbringmenge zu optimieren.

Das Sporenrad generiert über einen Sensor Impulse. Damit wird die momentane...

mit der Dosierwalze (mechanisch starr) verbunden ist. Der Nachteil dieser Methode ist, dass die auszubringende Menge des Saatgutes schlecht reguliert werden kann. Eine bequeme Anpassung der Ausbringmenge sowie die sichere Überwachung des Säbetriebes während der Fahrt sind hier ebenfalls nicht möglich.

Der Bordcomputer bildet eine Alternative zur direkten mechanischen Kopplung, denn es braucht keine starre Verbindung mehr zwischen Sporenrad und Dosierwelle. Ein Sensor liefert Impulse vom Sporenrad an den Bordcomputer. Die erfasste Frequenz wird in Fahrgeschwindigkeit umgerechnet. Sie bestimmt, gemeinsam mit den Werten der Ausbringmenge und der Kalibrierung, die der Landwirt für jedes Saatgut vornimmt, die Drehzahl der Dosierwelle und damit die Menge an Saatgut pro Hektar.

Auf diese Weise wird das Saatgut optimiert auf den Acker gebracht. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Fahrer im laufenden Betrieb die Ausbringmenge noch prozentual zur Grundeinstellung über das Bedienfeld verändern kann, was bei der mechanischen Lösung nicht möglich ist. Alternativ liefert ein Radarsensor, der die Geschwindigkeit über dem Ackerboden berührungslos misst, die Impulse an den Bordcomputer.

Bordcomputer regelt Ausbringmenge

Der Hatzenbichler Bordcomputer regelt die Drehzahl der Dosierwalze mit Hilfe von Impulsen eines Sensors am Sporenrad – oder von Impulsen eines Radarsensors, der die Geschwindigkeit berührungslos über dem Boden erfasst. Die auszubringende Saatmenge
Jetter_Mobile-Maschine3.jpg
Sowohl das Gehäuse als auch die Elektronik des Bordcomputers wurde gemäß den speziellen Anforderungen entwickelt.

Sowohl das Gehäuse als auch die Elektronik des Bordcomputers wurde gemäß...

wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Kalibrierung laufend berechnet. Je nach Fahrgeschwindigkeit und Saatmenge wird die Drehzahl des Walzenmotors geregelt und so die ausgebrachte Menge an Saatgut pro Hektar konstant gehalten.

Für den Landwirt steht auch ein Simulationsmodus zur Verfügung. Motor und Dosierwalze werden dann unabhängig von der übrigen Mechanik der Sämaschine angetrieben. Bezeichnungen und entsprechende Kalibrierungsgrößen können auf dem Bordcomputer in bis zu dreißig Jobs abgespeichert werden. Sowohl die Anwendersoftware als auch das Betriebssystem können über einen USB-Stick direkt an das Gerät überspielt werden.

Der Bordcomputer verfügt über verschiedene Prüf- und Wartungsfunktionen, wie z. B. Geschwindigkeitsanzeige (in km/h), Ist-Ausbringmenge, Riemenüberwachung, Motorüberwachung und Drehzahlregler.

Alles unter Kontrolle

Üblicherweise wird der Bordcomputer einer Sämaschine direkt im Traktor angebracht. Der Fahrer hat die Möglichkeit, auch während der Fahrt die Ausbringmenge zu korrigieren und lässt sich deshalb für den optimalen Betrieb die notwendigen Parameter wie beispielsweise Füllstand oder Streckenzähler anzeigen.

Der Bordcomputer wird vom Traktor aus mit 12 Volt versorgt. In seinem Inneren befinden sich der Prozessor,
der Speicher für die Visualisierung und das Anwenderprogramm, das die Steuerung der Sämaschine übernimmt, sowie der CAN-Bus-Master. Displaysteuerung und Ein-/Ausgangsplatine sind intern über einen CAN-Bus verbunden. Der Bordcomputer hat ein 4,3“ TFT-Display (480 x 272 Pixel), sechs Steuertasten und ein digitales Potentiometer (Digipot) zur schnellen und komfortablen Bedienung. Der Anwender kann die Helligkeit des Displays individuell auf die Lichtverhältnisse der Umgebung anpassen – optional kann auch eine Kamera angeschlossen werden, um z. B. schlecht einsehbare Bereiche zu überwachen.

Die Ein-/Ausgangsplatine enthält nebst den Ein- und Ausgängen einen CAN-Bus-Slave-Baustein. Außer der Kommunikation mit dem Displayboard übernimmt dieser auch die Erfassung der Impulse vom Geschwindigkeitssensor und die Geschwindigkeitsregelung des Walzenmotors. Auf diese Weise ist die Regler-Zykluszeit unabhängig von der Zykluszeit des Anwenderprogramms. Der Walzenantrieb besteht aus einem Gleichstrommotor, der über ein Getriebe und einen Zahnriemen mit der Walze mechanisch verbunden ist. So lässt sich die Walze je nach Beschaffenheit des Saatgutes (grob oder fein) einfach austauschen. Der Motor wird direkt von den Ausgängen über ein pulsweitenmoduliertes Signal angesteuert, das die Drehzahl verändert.

Komfortable Softwaretools für effizientes Engineering

Ein wichtiger Bestandteil heutiger landwirtschaftlicher Geräte ist eine komfortable Bedienerführung mit Hilfe einfacher Bildschirmsymbole. Die Bedienmasken werden mit dem SCADA-Tool JetViewSoft entwickelt. Es bietet die Möglichkeit, Masken für unterschiedlichste Plattformen zu erstellen – außerdem unterstützt JetViewSoft in großem Umfang Mehrsprachigkeit, die Konfiguration unterschiedlicher Zielhardware und das Einlesen von DXF-Files.

Besonders interessant bei der neuesten Version von JetViewSoft ist die Verwendung der sehr leistungsfähigen
Steuerungs-Programmiersprache JetSym STX als Scriptsprache der Visualisierung – sie basiert auf Strukturiertem Text. Im Bordcomputer gehört sie zum Steuerungsprogramm, gleichzeitig dient sie auch als Scriptsprache für die Bedienfunktionen. Diese Verbindung ermöglicht beispielsweise komplexe mathematische Berechnungen, das Anzeigen unterschiedlicher Objekte abhängig von Parametern oder auch Datenbankzugriffe.

Bis auf die Motorregelung und -ansteuerung werden alle Steuer- und Kontrollfunktionen vom Anwenderprogramm übernommen. Das Terminal zeigt die eingelesenen Parameter wie Akkuspannung oder Fahrgeschwindigkeit an.
Der Sechs-Meter-Vertikator mit der Air16–Sämaschine von Hatzenbichler im praktischen Einsatz. Robustheit und Zuverlässigkeit der Mechanik und Elektronik stehen an oberster Stelle.
Das Sporenrad generiert über einen Sensor Impulse. Damit wird die momentane Fahrgeschwindigkeit gemessen, um die Ausbringmenge zu optimieren.
Sowohl das Gehäuse als auch die Elektronik des Bordcomputers wurde gemäß den speziellen Anforderungen entwickelt.


Zum Firmenprofil >>



QR code

Special Automation aus der Cloud

cloud.JPG Immer mehr Teile der industriellen Automatisierung sollen in die Cloud verlegt werden. Nicht nur die in rapide steigenden Mengen generierten Daten, sondern neben Auswerte-, Überwachungs- und Kontrollmechanismen auch Steuerungs-, Regelungs- und sogar Safety-Algorithmen. Wozu eigentlich? Was lässt sich vernünftig in die Cloud verlegen? Was sollte man dabei beachten? Und was ist das überhaupt, die Cloud?
mehr lesen >>

Im Gespräch

/xtredimg/2017/Automation/Ausgabe193/12700/web/Genesysplus_PR_.jpgNeue Maßstäbe auf dem Markt der Stromversorgungen
Industrie 4.0 und die damit einhergehende Vernetzung von Fabriken bringt auch den Markt für Laborstromversorgungen in Bewegung – es gilt nämlich auch hier, dafür die entsprechenden Produkte zu kreieren. Modular verwendbar in vielen Anwendungsszenarien, Plug & Play-Eigenschaften, kompakte Baugrößen, Skalierbarkeit und vieles mehr wünschen sich die Anwender. x-technik hat dazu bei Bernhard Kluschat, Business Development Manager bei TDK-Lambda Germany GmbH, die neuesten Entwicklungen abgefragt und brandneue Infos zur Laborstromversorgung der jüngsten Generation aus dem Hause TDK erhalten. Von Luzia Haunschmidt, x-technik
Interview lesen >>

Newsletter abonnieren