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IO-Link in der Prozessindustrie

Füllstanderfassung

An einer Behälterapplikation sind Füllstandsensoren der Baugruppe LMT eingesetzt. Sie erkennen und signalisieren, wenn der Füllstand eines Behälters die Grenzbereiche unterschreitet oder überschreitet. Auch ein Trockenlaufen der Pumpen wird per LMT verhindert. Typischerweise ist der Schaltausgang "aktiv", wenn Medium vorhanden ist und "inaktiv", wenn kein Medium vorhanden ist.

Mehrwert mit IO-Link:

Wird diese Applikation mit IO-Link realisiert, sind zusätzliche Informationen verfügbar. Mit IO-Link steht der reale digitale Prozesswert zur Verfügung, dass er sowohl einfache Medien (etwa Milch und Wasser) voneinander unterscheidet, sowie Anhaftungen oder Schaumbildung ausblendet. Über diese Funktionen kann beispielsweise der aktuelle Tankinhalt ermittelt und ein effizienter Reinigungsprozess realisiert werden. Der Sensor erkennt, wann reines Wasser im Tank befindet. Der Spülvorgang kann beendet und der nächste Produktionsvorgang unmittelbar begonnen werden, um die Produktionszeit zu maximieren.

Kontinuierliche Füllstandmessung im Behälter

Der Drucksensor PI verfügt über einen 4...20 mA Analogausgang und einen Schaltausgang. Herkömmliche Analogsignale sind jedoch anfällig gegenüber EMV-Störungen. Zudem wird der erfasste Wert des Sensors auf dem Weg zur SPS mehrfach in analoge und digitale Daten gewandelt. Durch die Umrechnungen entstehen Messungenauigkeiten. Der von der SPS empfangene Wert reicht vom tatsächlich durch den Sensor ermittelten Wert ab.

Hohe und niedrige Druckspitzen werden im Sensor gespeichert, haben aber keinen direkten Zugriff auf die Steuerung.

Mehrwert mit IO-Link:

Mit IO-Link wird der Ermittelte Druckwert rein digital, ohne Wandlungen und Skalierungen vom Sensor bis in die SPS sowie in die IT-Infrastruktur übermittelt.  Das digitale Signal ist nicht anfällig für EMV-Störungen, der Messwert wird exakt und ohne Präzisionsverlust an Steuerung und Software übertragen.

Die Abfrage von hohen und niedrigen Sensordruckwerten per Software ermöglicht die direkte Überwachung von Druckspitzen und Druckabfall. Druckspitzen können unmittelbaren Einfluss auf die Funktionalität des Sensors haben, zusätzlich kann die Produktqualität gemindert werden, sollte der Druck-Grenzwert unterschritten oder überschritten werden.

Redundante Temperaturmessung bei Pasteurisierapparaten

Bei der Herstellung von Molkereiprodukten ist es sehr wichtig, dass die richtige Temperatur eingehalten wird. Temperaturtransmitter der Baureihe TCC von ifm sorgen mit Selbstüberwachungs- und Diagnosefunktionen für eine hohe Prozesssicherheit. Der TCC Sensor ist der erste Sensor mit Drifterkennung für die Lebensmittelindustrie. Möglich ist dies, da der Sensor mit zwei unabhängigen Messelementen mit unterschiedlichen Kennlinien ausgestattet ist, anhand derer sich eine Drift des Sensors schnell und zuverlässig erkennen lässt. Ist dies der Fall, wird ein Warnsignal an die SPS gesendet.

Mehrwert mit IO-Link:

Mit IO-Link können beide Temperaturelemente des TCC überwacht werden. Zusätzlich wird als dritte Größe der Durchschnitt beider Werte an die Steuerung gesendet. Das heißt, es können drei unterschiedliche Temperatursignale über ein einziges Kabel übertragen und überwacht werden. Die redundanten Temperatursignale ermöglichen eine kundenspezifische Drifterkennung auf der Grundlage des Maschinenprozesses und bieten eine sichere Lösung bei reduzierter Sensorkalibrierung.

Kühlwasserüberwachung in der Gießerei

Für den ordnungsgemäßen Betrieb eines Industrieofens ist das Kühlsystem von großer Bedeutung. Für die Lebensdauer und Sicherheit der Maschine ebenso wie für die Qualität der gefertigten Produkte. Um die Idealtemperatur konstant und exakt einzuhalten, müssen mehrere Parameter des Kühlwassers, wie Temperatur und Strömung, genau überwacht werden. Dafür werden in konventionellen Messstrukturen mehrere Sensoren und Montagepunkte an der Maschine notwendig.

Mehrwert mit IO-Link:

Der magnetisch-induktive Durchflusssensor SM von ifm überträgt mit Strömung, Temperatur und der ermittelten Gesamtmenge (Totalisator) per IO-Link gleich drei relevante Werte  über eine 3-adrige Standardleitung.  So lassen sich mehrere kostspielige Analogkarten einsparen. Ebenso reduzieren sich  Rohrverschraubungen, erforderliche Abschlusspunkte und ein hoher Lagerbestand.