1. Αρχική σελίδα
  2. IO-Link
  3. Περιπτώσεις χρήσης / περισσότερες εφαρμογές
  4. περισσότερες εφαρμογές
  5. Εφαρμογές IO-Link στον τομέα των εργαλειομηχανών
  6. Αναφορά εφαρμογών Starrag

Ψηφιακό φινίρισμα με IO-Link

Η 4η βιομηχανική επανάσταση αφορά, μεταξύ άλλων, την ψηφιακή σκιαγράφηση ενός συστήματος, με τη βοήθεια της οποίας είναι εφικτή η βελτιστοποίηση διεργασιών. Ως μαζικοί δότες πληροφοριών χρησιμοποιούνται οι πολλοί αισθητήρες, οι οποίοι είναι έτσι κι αλλιώς ήδη εγκατεστημένοι για τον έλεγχο των μηχανημάτων. Χάρη στην τεχνολογία IO-Link, οι αισθητήρες αυτοί παρέχουν μακράν περισσότερα δεδομένα από τα απλά σήματα μεταγωγής ή τις αναλογικές τιμές. Η Starrag Technology GmbH στο Μπίλεφελντ κατασκευάζει εργαλειομηχανές και τις εξοπλίζει σε σημαντικό βαθμό με αισθητήρες με IO-Link της ifm electronic.

Η Starrag Technology κατασκευάζει φρεζομηχανές τύπου γέφυρας για την παγκόσμια αγορά.

Το κέντρο επεξεργασίας τύπου γέφυρας της σειράς FOGS της Starrag Technology GmbH ανήκει στα σχετικά εξοπλισμένα μηχανήματα. Αυτά χρησιμοποιούνται στη μηχανουργία, στην αεροναυπηγική ή στην αυτοκινητοβιομηχανία, π.χ. για την κατασκευή εργαλείων πρεσαρίσματος για τα αμαξώματα (μέρη εξωτερικού κελύφους). Τα εικονιζόμενα συστήματα χρησιμοποιούνται στην αεροναυπηγική για την κατεργασία των στοιχείων πλαισίου (σκέλη προσγείωσης).

Σε αυτές τις σύνθετες εργαλειομηχανές, κεντρική λειτουργία αποτελεί η επιτήρηση όλων των μέσων (π.χ. ψυκτικό και λιπαντικό μέσο, υδραυλικό σύστημα, έλεγχος θερμοκρασίας μηχανήματος) με τη χρήση αισθητήρων. Μόνο με ελάχιστες ανοχές στις θερμοκρασίες μέσων, στις τιμές πίεσης και στις ποσότητες ροής, είναι εφικτή η βέλτιστη χρήση εργαλείων σε μια πλήρως αυτοματοποιημένη διεργασία παραγωγής.

Αισθητήρες με ψηφιακή διασύνδεση

Το IO-Link αποτελεί μια στιβαρή ψηφιακή διασύνδεση που βασίζεται στη στάθμη σημάτων 24 Volt, η οποία, μέσω του κανονικού αγωγού του αισθητήρα, επιτρέπει την αμφίδρομη επικοινωνία με το σύστημα ελέγχου, αντί των σημάτων μεταγωγής. Οι αισθητήρες μεταδίδουν ψηφιακές τιμές μέτρησης και διαγνωστικές πληροφορίες μέσω του IO-Link προς την κύρια μονάδα IO-Link, για παράδειγμα μια μονάδα ΕΑ, μια πύλη ή ένα PLC εξοπλισμένο με θύρες IO-Link. Οι αισθητήρες συνδέονται γι' αυτόν τον σκοπό με τυπικούς κονέκτορες Μ12. Δεν χρειάζονται θωρακισμένοι αγωγοί και γειώσεις που συνδέονται με αυτούς.

Στην Starrag Technology GmbH, έχουν επιλέξει αισθητήρες ρευστών από την ifm electronic. Ο λόγος: Η εξειδικευμένη εταιρεία αισθητήρων προσφέρει το μεγαλύτερο χαρτοφυλάκιο προϊόντων για αισθητήρες διεργασιών με IO-Link.

Παραμετροποίηση αισθητήρων εξ αποστάσεως

Ένα μεγάλο πλεονέκτημα του IO-Link είναι η δυνατότητα φόρτωσης όλων των απαραίτητων δεδομένων παραμέτρων στον αισθητήρα μέσω του αγωγού σύνδεσης του IO-Link. Τα δεδομένα παραμέτρων των αισθητήρων (π.χ. σημεία μεταγωγής, υστέρηση μεταγωγής, χρώμα οθόνης ενδείξεων) μπορούν να μεταδοθούν για την έναρξη της διαδικασίας θέσης σε λειτουργία μία φορά ή κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, ανάλογα με την κατάσταση, από το σύστημα ελέγχου προς τον αισθητήρα με IO-Link. Τα πλεονεκτήματα για τον πελάτη: Στη φάση θέσης ενός μηχανήματος σε λειτουργία,{οι παράμετροι που έχουν σχεδιαστεί εκ των προτέρων μπορούν να μεταδοθούν στον αισθητήρα γρήγορα, απλά και με ασφάλεια. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, π.χ. σε μικρά μεγέθη παρτίδων, χάρη στην τεχνολογία IO-Link εάν χρειάζεται μπορούν να εισαχθούν στον αισθητήρα διαφορετικές παράμετροι για διαφορετικά προϊόντα. Επιπλέον, το IO-Link παρέχει φυσικά και τη δυνατότητα μεταγενέστερων βελτιστοποιήσεων της διεργασίας μέσω τηλεσυντήρησης, χάρη στην απλή παραμετροποίηση βάσει συστήματος ελέγχου. Συνολικά λοιπόν, το IO-Link αποτελεί την τεχνολογία - κλειδί για τις εφαρμογές στην 4η βιομηχανική επανάσταση.

Διπλή ασφάλεια δεδομένων

Μαζί με την παραμετροποίηση αισθητήρων βάσει συστήματος ελέγχου, το IO-Link προσφέρει, από την έκδοση 1.1 και έπειτα, την αυτοματοποιημένη διπλή διατήρηση δεδομένων των παραμέτρων των αισθητήρων, τόσο στη συσκευή όσο και στην κύρια μονάδα IO-Link. Ο Dietmar Wallenstein, διευθυντής του τμήματος κατασκευής ηλεκτρονικών συστημάτων και θέσης σε λειτουργία στην Starrag Technology δηλώνει: «Ένα μεγάλο πλεονέκτημα του IO-Link είναι η αυτοματοποιημένη ασφάλεια των δεδομένων των αισθητήρων στο παρασκήνιο. Κάθε αισθητήρας (συσκευή) στέλνει αυτόματα τις παραμέτρους του προς την κύρια μονάδα IO-Link, όπου έπειτα αποθηκεύονται και λειτουργούν ως εφεδρεία. Μόλις γίνει η αντικατάσταση ενός αισθητήρα, πραγματοποιείται αυτόματα ανταλλαγή δεδομένων με τη νέα συσκευή. Τα δεδομένα των παραμέτρων μεταδίδονται έπειτα αυτόματα από την κύρια μονάδα IO-Link προς τη συσκευή IO-Link. Το γεγονός αυτό απλοποιεί σημαντικά την αντικατάσταση ενός αισθητήρα και μειώνει σαφώς τον χρόνο διακοπής λειτουργίας του μηχανήματος σε περίπτωση αστοχίας. Ταυτόχρονα, προσφέρει σε μεγάλο βαθμό απλοποίηση των εργασιών για το σέρβις και τη συντήρηση».

Η εσφαλμένη παραμετροποίηση των αισθητήρων ανήκει λοιπόν στο παρελθόν. Η αντικατάσταση των αισθητήρων περιορίζεται στη μηχανική συναρμολόγηση. Ο πελάτης μπορεί να πραγματοποιήσει την αλλαγή μόνος του. Το προσωπικό συντήρησης δεν χρειάζεται να έχει γνώσεις σχετικά με την παραμετροποίηση των αισθητήρων, καθώς αυτή εκτελείται αυτόματα στο παρασκήνιο. Οι εργασίες σέρβις σε περίπτωση αστοχίας μπορούν να ολοκληρωθούν σαφώς πιο γρήγορα και με ασφάλεια. Αυτό μεταφράζεται σε λιγότερα έξοδα.

Απρόσκοπτη ψηφιακή μετάδοση των τιμών μέτρησης

Μέχρι σήμερα, τα αναλογικά σήματα από τους αισθητήρες ψηφιοποιούνται μέσω ενός μετατροπέα A/D και κλιμακώνονται στο PLC. Η διαδικασία αυτή οδηγεί σε ανακρίβειες των πραγματικών τιμών μέτρησης.

Αντίθετα, το IO-Link παρέχει τις τιμές μέτρησης από τον αισθητήρα, ψηφιακά, στο σύστημα ελέγχου. Η εσφαλμένη μετάδοση και η μετατροπή των αναλογικών σημάτων αποτρέπεται. Οι ψηφιακά μεταδιδόμενες τιμές μέτρησης εμφανίζονται απευθείας στον θάλαμο ελέγχου. Με τον τρόπο αυτό, η μεταδιδόμενη τιμή αντιστοιχεί πάντα με ακρίβεια στη μετρούμενη τιμή. Αποκλίσεις μεταξύ των επιτόπου ενδείξεων και των τιμών που μεταδίδονται από τα αναλογικά σήματα στο PLC εξαλείφονται πλέον. Επίσης, παρεμβολές μέσω ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στο αναλογικό σήμα, με το IO-Link ανήκουν στο παρελθόν.

Δύο τιμές μέτρησης - ένας αισθητήρας

Οι σύγχρονοι αισθητήρες διεργασίας της ifm καθιστούν συχνά διαθέσιμες περισσότερες από μία τιμές μέτρησης. Ο Dietmar Wallenstein δήλωσε: «Συχνά ένας αισθητήρας επεξεργάζεται περισσότερα από ένα φυσικά μεγέθη. Εκτός από την ποσότητα ροής ή την πίεση, η διασύνδεση IO-Link μπορεί επίσης να διαβάσει π.χ. τη θερμοκρασία του μέσου. Παλαιότερα θα έπρεπε να χρησιμοποιηθούν δύο αισθητήρες για τον σκοπό αυτόν». Με τον τρόπο αυτόν εξοικονομούνται χρήματα στο υλικό, την καλωδίωση και τη συναρμολόγηση, καθώς αντί των δύο, τώρα απαιτείται μόνο ένας αισθητήρας και, επομένως, μόνο μία θέση συναρμολόγησης.

Διαγνωστικά δεδομένα

Εκτός από τα δεδομένα διεργασίας, ο αισθητήρας IO-Link καθιστά επίσης διαθέσιμα διαγνωστικά δεδομένα για την κατάσταση της συσκευής. Παράδειγμα: Ο αισθητήρας στάθμης πλήρωσης αναγνωρίζει τυχόν κρίσιμες αποθέσεις και στέλνει ένα μήνυμα προς το σύστημα ελέγχου. Οι οπτικοί αισθητήρες αναγνωρίζουν αυτόνομα τις ακαθαρσίες πάνω στον φακό και στέλνουν αυτόματα ένα μήνυμα. Οι αισθητήρες πίεσης αποθηκεύουν τις ελάχιστες τιμές που παρουσιάζονται κατά τη βύθιση πίεσης και τις μέγιστες τιμές στην αιχμή πίεσης από τη διεργασία, και αθροίζουν το πλήθος των παραβιάσεων του κάτω ή του επάνω ορίου. Αυτή η πρόσθετη λειτουργικότητα υποστηρίζει αποφασιστικά τον χρήστη κατά τη συντήρηση ανάλογα με την κατάσταση. Αυτές οι εκτεταμένες πληροφορίες κατάστασης μειώνουν τους δαπανηρούς χρόνους διακοπής και αυξάνουν την ασφάλεια για τη διεργασία.

Συμπέρασμα

Με την υλοποίηση του IO-Link, η τεχνολογία αισθητήρων προσφέρει μια σημαντική προστιθέμενη αξία. Ο Dietmar Wallenstein συνοψίζει τα πλεονεκτήματα για την Starrag Technology:

«Όλοι συζητούν για την 4η βιομηχανική επανάσταση και φυσικά, εμείς στην Starrag, πρέπει να ακολουθήσουμε αυτή την τεράστια τάση. Στη μηχανουργία, στα πλαίσια αυτής της έννοιας αντιλαμβανόμαστε , μεταξύ άλλων, το ψηφιακό φινίρισμα των μηχανημάτων. Γι' αυτό βασιζόμαστε στο IO-Link. Οι αισθητήρες παρέχουν, με οικονομικές και στιβαρές διασυνδέσεις, περισσότερες πληροφορίες από τη διεργασία, την οποία μπορούμε έτσι να αξιολογήσουμε καλύτερα και να τη βελτιστοποιήσουμε. Αυτό αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα του IO-Link και μια συνεισφορά από τη πλευρά των αισθητήρων στην 4η βιομηχανική επανάσταση».

Η γοητεία του IO-Link

Το IO-Link είναι ένα σύστημα επικοινωνίας από σημείο προς σημείο, συμβατό με προϊόντα όλων των κατασκευαστών, για τη σύνδεση αισθητήρων και ενεργοποιητών σε ένα σύστημα αυτοματισμού.