1. Startside
  2. IO-Link
  3. Anvendelses-cases / flere anvendelser
  4. Anvendelsesrapport Starrag

Digital opgradering

Implementeringen af Industry 4.0 handler blandt andet om at skabe en digital silhuet af et fabriksanlæg og på denne måde bane vejen for procesoptimering.
En lang række sensorer, som allerede er installeret til maskinstyring, sørger for at stille de essentielle informationer til rådighed. Takket være IO-Linket stiller disse sensorer mange flere data til rådighed end blot skiftesignaler og analoge værdier. Starrag Technology GmbH i Bielefeld er en virksomhed, som producerer maskinværktøjer og udstyrer dem i vidt omfang med IO-Link-sensorer fra ifm electronic.

Starrag Technology producerer portalfræsemaskiner til det internationale marked.

FOGS-serien med portalmaskincentret fra Starrag Technology GmbH er en maskine, der har disse features. Den anvendes inden for maskinteknik og fly- og bilindustrien, for eksempel til at fremstille karosseridele. Maskinen på billedet anvendes til at producere chassiskomponenter (landingsstel) i flyindustrien.

Disse komplekse maskinværktøjer kræver sensorer til at overvåge alle medier (f.eks. kølemedier og smøremidler, hydraulisk udstyr, maskintemperaturstyring). Der kræves snævre tolerancer til medietemperaturer, trykværdier og gennemstrømningsmængder for at sikre, at værktøjer bruges med optimal effektivitet i fuldt automatiserede produktionsprocesser.

Sensorer med digitalt interface

IO-Linket er et robust digitalt interface, der er baseret på 24 V signalniveauer, som udover skiftesignaler giver mulighed for tovejs-kommunikation med styreenheden via det almindelige sensorkablet. Sensorerne overfører digitalt målte værdier og diagnostiske informationer via IO-Linket til IO-Link-masteren, som f.eks. et IO-modul, en gateway eller en PLC, der er udstyret med IO-Link-porte. Sensorerne er forbundet med standardmæssige M12 stikforbindelser. Afskærmede kabler og tilknyttet jording er ikke længere nødvendige.

Starrag Technology GmbH foretrækker fluidsensorer fra ifm electronic. Årsagen: Sensorspecialisten tilbyder det største produktsortiment af processensorer med IO-Link.

Fjernindstilling af sensorparametre

En af de største fordele ved IO-Linket er muligheden for at overføre alle nødvendige parameterdata via IO-Link-forbindelseskablet til sensoren. Sensorparameterdataene (f.eks. koblingspunkter, koblingshysterese, displayfarve) kan overføres fra styreenheden til IO-Link-kompatible sensorer, enten når sensorerne indstilles eller senere under driften og for at tilpasse dem til en specifik situation. Fordel for kunden: I løbet af idriftsættelsen af en maskine, kan de tidligere projekterede sensorparametre overføres til sensoren hurtigt, nemt og driftssikker. Om nødvendigt, for eksempel i tilfælde af små partistørrelser, giver IO-Linket mulighed for at gemme forskellige parametersæt til forskellige produkter separat på sensoren. Endvidere, takket være den styreenhedsbaserede parameterindstilling, er efterfølgende procesoptimering nemt med IO-Linket via fjernvedligeholdelse. Summa summarum kan man sige, at IO-Linket er en nøgleteknologi til Industry 4.0-anvendelseer.

Dobbelt databackup

Udover den styreenhedsbaserede sensorparameter-indstilling, sikrer IO-Linket fra version 1.1 eller højere dobbelt datalagring af sensorparametre på enheden og IO-Link-masteren. Dietmar Wallenstein, leder af afdelingen e-construction and commissioning hos Starrag Technologies, siger: "En af de store fordele ved IO-Link's er den automatiserede databackup af sensordata, som udføres i baggrunden. Hver sensor (enhed) sender dens parametersæt automatisk til IO-Link-masteren. Her spejles og gemmes de som en backup. Så snart en sensor udskiftes udveksles dataene automatisk med den nye enhed. Parameterdataene overføres herefter automatisk fra IO-Link-masteren til IO-Link-enheden. Det gør det en hel del nemmere at udskifte en sensor, og det reducerer maskinens nedetid betydeligt i tilfælde af fejl. Samtidig reduceres service- og vedligeholdelsespersonalets arbejdsbyrde."

Fejl i sensorparameterindstillingen hører fortiden til. Udskiftningen af en sensor kræver kun den mekaniske installation. Kunden kan udskifte den uden brug af support. Vedligeholdelsespersonalet behøver ikke nogen uddannelse i at indstille sensorparametrene, eftersom den opgave udføres automatisk i baggrunden. Takket være denne automatik kan tekniske problemer løses meget hurtigere og meget mere effektivt. Det reducerer omkostningerne.

Fejlfri digital overførelse af målte værdier

Indtil nu er analoge sensorsignaler digitaliseret via A/D konvertere og skaleres i PLC’en. Det fører til unøjagtigheder i den faktiske måleværdi.

IO-Link sender derimod de målte værdier fra sensoren digitalt til styreenheden. Overførselsfejl og konverteringen af analoge signaler udelukkes. De digitalt overførte målte værdier kan vises direkte i styrerummet. Den overførte værdi er altid identisk med den målte værdi. Der er ikke længere nogen afvigelser mellem den lokale visning og den værdi, PLC’en udleder af det analoge signal. Takket være IO-Linket, hører selv interferens med det analoge signal, der for eksempel er forårsaget af elektromagnetiske felter, fortiden til.

To målte værdier – en sensor

Moderne processensorer fra ifm leverer ofte mere end bare en målt værdi. Dietmar Wallenstein siger: "Ofte bearbejder en sensor mere end bare en fysisk værdi. Udover gennemstrømningsmængden eller trykket, for eksempel, er det også muligt at læse middeltemperaturen via IO-Link-interfacet. Tidligere skulle vi bruge to sensorer til dette." Det sparer penge til hardware, ledingsføring og montering, da du kun har brug for én i stedet for to sensorer.

Diagnostiske data

Udover procesdataene kan IO-Link-sensoren også levere diagnostiske data om enhedens status. Eksempel: Niveausensoren registrerer kritiske aflejringer og signaliserer dem til styreenheden. Fotoelektriske sensorer registrerer, hvis en linse er tilsmudset, og signaliserer det automatisk. Tryksensorer gemmer minimumtryktab og maksimumtrykspidser fra processen og summerer antal gange, hvor grænseværdier overskrides eller ikke nås. Den ekstra funktionalitet hjælper brugeren afgørende, når det handler om tilstandsbaseret vedligeholdelse. De udvidede informationer om tilstanden minimerer dyre nedetider, mens procesdriftssikkerheden øges.

Konklusion

Sensorer giver en betydelig ekstra værdi, hvis de udstyres med IO-Link. Dietmar Wallenstein opsummerer fordelene for Starrag Technology:

”Alle taler om Industry 4.0, og vi er naturligvis ikke uvidende om denne megatrend. Når det kommer til maskinteknik, tænker vi specielt digital maskinopgradering. Det er årsagen til, vi vælger IO-Link. Takket være prisbillige og robuste interfaces leverer sensorerne mere information om processen, som herefter kan evalueres og optimeres mere effektivt. Det er en af de store fordele ved IO-Linket og en sensorfeature, der bidrager til Industry 4.0."

Imponerende IO-Link

IO-Link er et producent uafhængigt punkt-til-punkt kommunikations system som benyttes til at forbinde sensorer og aktuatorer til et automations system. Et IO-Link system består af en IO-Link master samt flere IO-Link enheder.