Schon seit über 30 Jahren betreibt die Firma Car-Wash-Center H. Hanle aus Schwieberdingen SB-Autowaschanlagen und gehört damit zu den Ersten in Deutschland. Da es zu Gründungszeiten noch keine fertigen Anlagen von der Stange gab, hat es bei dem schwäbischen Familienunternehmen Tradition, die Autowaschanlagen selbst zu konzipieren und zu bauen. „So können wir die Anlagen gezielt für unseren Bedarf bauen, haben alle notwendigen Komponenten auf Lager und sind in der Lage, schnell und flexibel zu reagieren“, erklärt Marcel Haupt, Leiter der Entwicklung & Modernisierung bei Hanle. Ein Alleinstellungsmerkmal der Hanle-Anlagen ist, dass eine berührungslose, bürstenlose Technik zum Einsatz kommt, die ausschließlich mit Hochdruck-Dampfstrahlern und umweltfreundlichen Waschprogrammen arbeitet. Das schont den Lack und vermeidet Kratzer.
Dadurch das Marcel Haupt die Anlagen selbst baut, kann er sie auch immer auf dem aktuellen Stand der Technik halten: Neustes Projekt ist, den Kunden eine kontaktlose Bezahlung zu ermöglichen. „Unsere Motivation dafür war, den Geschäftskunden die Nutzung unserer SB-Waschanlagen einfacher zu machen und ihnen einen Mehrwert zu bieten“, erklärt er. Denn bisher haben Autovermieter oder Fahrzeug-Aufbereiter Wertmarken in kleinen Säckchen bekommen, mit denen sie dann bezahlen konnten. „Mit einer App-basierten Bezahlung können wir unseren Kunden nicht nur das Handling der Wertmarken ersparen, sondern sie können auch eine genaue Abrechnung über das System erhalten oder Nachweise, wann gewaschen wurde.“
Zahlen per Smartphone-App
Einen passenden Partner für die Applikation des sicheren kontaktlosen Bezahlens fand Haupt in dem tschechischen Unternehmen Ready2Wash: Das Softwarehaus hat eine IoT-Plattform speziell für Betreiber von Waschstraßen und SB-Waschanlagen entwickelt, die Autowasch-App steht bereits in achtzehn Ländern zur Verfügung. Die Aufgabe für Marcel Haupt bestand jetzt darin, die Steuerungs-Hardware der Waschanlage an die Plattform anzubinden: Bisher wurden die verschiedenen Funktionen der Anlagen über zugekaufte Relais-Schützsteuerungen realisiert: Mit sieben bis acht Schützen inklusive Hilfsschalter komplett in gegenseitgier Verriegelung verdrahtet – ein „Kabelgrab“, wie Haupt sagt, das im Falle eines Falles eine aufwendige Fehlersuche bedeutete. „Zudem stand damit nur eine begrenzte Funktionalität zur Verfügung und die Lösung war nicht erweiterbar.“
Relais als robuste und moderne Steuerung
Daher stieg Marcel Haupt schließlich auf die Steuerrelais von Eaton um. „Ich hatte verschiedene Anbieter geprüft, für die Steuerrelais von Eaton habe ich mich schließlich wegen deren Robustheit entschieden – und weil der Support von Eaton persönlich und direkt ist.“ Die EasyE4 ist als flexible Steuerungslösung für Anwendungen unterschiedlicher Komplexität konzipiert. Sie arbeitet zuverlässig bei Umgebungstemperaturen von -25 bis +55°C und erweist sich auch widerstandsfähig gegenüber Vibrationen, wie Marcel Haupt bestätigt: „Jeder Waschplatz wird von einem eigenen Steuerrelais gesteuert. Die Steuerrelais sind bei uns zusammen mit den Hochdruckpumpen und Dosiereinrichtungen auf einer Einheit untergebracht, sind also den Schwingungen der Pumpen direkt ausgesetzt. Jede dieser Einheiten ist für den Betrieb von insgesamt drei Waschplätzen konzipiert und wird vor Ort im Maschinenraum der Waschanlage einfach an Strom und Wasser angeschlossen.“ Dabei sind die Steuerrelais nicht die einzigen auf den Modulen verbauten Eaton-Produkte: Die Stückliste von Marcel Haupt umfasst u.a. auch DILM-Schütze, Motorschutzschalter PKZM0, PXL-Leitungsschutzschalter, Leuchtmelder, Taster, Schalter und viele weitere Komponenten von Eaton. Die Möglichkeit, nahezu alle benötigen Bauteile für seine Lösung aus einer Hand zu beziehen, ist aus Sicht von Haupt ein weiteres Argument für die Verwendung der Eaton-Automatisierungskomponenten.
Die im Basisgerät der EasyE4 integrierten acht Ein- und vier Ausgängen lassen sich mit bis zu elf Modulen erweitern, so können insgesamt bis zu 188 Ein-/Ausgänge zur Verfügung stehen: „Wir verwenden zwei Erweiterungsmodule, insgesamt arbeiten wir mit 16 digitalen Eingängen und elf Relais-Ausgängen“, so Haupt. Damit lassen sich alle benötigten Funktionen abdecken – vom Erkennen der eingeworfenen Wertmarken bis zur Dosierung der Waschmittel. „Die zur Verfügung stehenden Relais-Ausgänge waren ein weiteres Argument für die EasyE4“, betont Marcel Haupt. „Denn damit kann ich alle Komponenten wie z.B. die Magnetventile ohne Koppelglieder ansteuern.“
Für die Anbindung der Waschplatz-Steuerungen an die Ready2Wash-Plattform nutzt Marcel Haupt die integrierte Ethernet-Schnittstelle der EasyE4: Per Modbus TCP kommuniziert das Steuerrelais mit dem Gateway von Ready2Wash, die Daten werden schließlich mit einem ganz normalen Router an die Cloud-Plattform des Dienstleisters übertragen. Das zentrale Gateway sammelt die Daten aller Relais der Waschanlage; über Modbus TCP werden die Register der Steuerung ausgelesen bzw. beschrieben und die digitalen Zahlungsvorgänge in den EasyE4 getriggert. „Das Gateway läuft mit Linux als Betriebssystem, in das die Modbus TCP Bibliotheken eingebunden werden“, so Haupt. „Ready2Wash hatte bereits Erfahrungen mit Modbus TCP, sodass die entsprechende Anpassung nur einen geringen Aufwand verursachte.“ Mit dieser IoT-Anbindung kann der Kunde über die App die Wasch-Box auswählen und die Zahl an gewünschten virtuellen Wertmarken eingeben. Der Ready2Wash-Server meldet über das Gateway an die entsprechende EasyE4, wieviel Marken zugeteilt sind, sodass das Relais entsprechend die Waschfunktionen steuern kann.
Die Programmierung der EasyE4 stellte für Marcel Haupt keine große Herausforderung dar – vor seinem Eintritt in die Firma seines Schwiegervaters entwickelte er als Fahrzeugingenieur Steuergeräte für Bremsanlagen und Motoren und hat dabei auch in der Prototypengfertigung Hand angelegt. „Daher habe ich die Anwendungen für unsere Waschanlagen auch hauptsächlich über Funktionsblöcke programmiert – sie ähneln der grafischen Programmiersprache, die ich von den Steuergeräten aus der Fahrzeug-Branche kenne.“ Die Programmierung erfolgt über die intuitive Software EasySoft7. Der Anwender hat dabei die Wahl zwischen vier Programmiersprachen: Neben der Programmierung über Funktionsblöcke (FBS) können Schaltpläne auch per Kontaktplan (KOP), der Eaton-eigenen Easy-Programmierung (EDP) oder mit Strukturiertem Text (ST) erstellt werden. „Manche Blöcke habe ich im Strukturierten Text erstellt, da damit die Programmierung bestimmter Funktionen einfacher war“, ergänzt Haupt. Über das integrierte Display kann sich Haupt zudem Texte und Werte anzeigen lassen und verändern.
Die Möglichkeiten des IoT
Heute hat Marcel Haupt bereits drei der sieben Anlagen von Car-Wash-Center H. Hanle mit der EasyE4 als Steuerung ausgerüstet, die weiteren folgen. „Das Gerät lässt sich über die Ethernet-Schnittstelle wirklich leicht in ein Netzwerk integrieren, die Netzwerkparametrierung ist über die Programmiersoftware sehr einfach“, so Haupt. Das Netzwerk nutzt er auch, um sich über einen VPN-Tunnel live auf die Steuerrelais in den Anlagen zu schalten, um Diagnosen von seinem Büro aus durchzuführen oder die Anlage fernzusteuern. „Die EasyE4 ist von der Ausstattung her weitaus mehr als nur ein Steuerrelais“, unterstreicht Marcel Haupt. Er spricht von der EasyE4 öfter auch als SPS, sieht aber einen wesentlichen Unterschied: „SPS sind in Bezug auf die Umgebung etwas divenhaft. In unseren Maschinenräumen herrschen bis zu 100 Prozent Luftfeuchtigkeit, Temperaturen um die 50 Grad Celsius und dann noch die Vibrationen der 1,5kW-Pumpen – das macht eine SPS nicht unbedingt mit. Die EasyE4 hat uns dagegen bisher nicht im Stich gelassen, obwohl sie nur in einem normalen IP68-Schaltschrank verbaut ist.“
