1. Főoldal
  2. IO-Link
  3. Alkalmazási példák
  4. Starrag alkalmazás ismertető

Digitális fejlesztés az IO-Linkkel

Az Ipar 4.0 megvalósításánál többek között szükség van a berendezés digitális vázlatának létrehozására, melynek segítségével a folyamatokat optimalizálni lehet. Lényeges információkat sok olyan érzékelő szolgáltat, amelyek a berendezések vezérlésérhez már eleve be vannak építve. Az IO-Link-technológiának köszönhetően ezek az érzékelők sokkal több adatot szolgáltatnak, mint puszta kapcsoló jelek vagy analóg értékek. A Starrag Technology GmbH Bielefeldben szerszámgépeket gyárt és azokat nagyszámú ifm IO-Link-érzékelővel szereli fel.

Starrag Technology a világ valamennyi piaca számára gyárt portálmarógépeket.

A Starrag Technology GmbH FOGS gyártási sorozatú portálmegmunkáló központja a nagyon jól felszerelt berendezései közé tartozik. Ezeket a gépgyártásban, a repülőgépiparban vagy az autóiparban, ott például a karosszériagyártásban (a külső borítás alkatrészei) alkalmazásra kerülő présszerszámok gyártására szokták használni. Az ábrán látható berendezés a repülőgépgyártásnál futómű-komponensek megmunkálására szolgál.

Ezeknél a komplex szerszámgépeknél az összes közeg (például hűtő- és kenőanyagok, hidraulika, a berendezés temperálása) érzékelők által támogatott ellenőrzése egy központi feladat. Egy teljesen automatizált gyártástechnológiai folyamatban a szerszámok optimális alkalmazására csak akkor van lehetőség, ha a közeghőmérsékletre, a nyomásértékre és az átfolyási mennyiségre szűk tűréshatár van meghatározva.

Digitális interfésszel felszerelt érzékelők

Az IO-Link egy 24 V-os jelszinten alapuló robusztus digitális interfész, amely a kapcsolási jeleken kívül kétirányú kommunikációt valósít meg a vezérléssel, egy szokványos érzékelő kábelen keresztül. Az érzékelők digitális mérési értékeket és diagnosztikai információkat továbbítanak IO-Linken keresztül az IO-Link-Masterhez, például, egy IO-modulhoz, gatewayhez vagy egy IO-Link-porttal felszerelt PLC-hez. Az érzékelők szokványos M12-es dugós csatlakozókkal vannak csatlakoztatva. Árnyékolt kábelre és földelésre nincs szükség.

A Starrag Technology GmbH szakemberei úgy döntöttek, hogy az ifm electronic folyamatérzékelőit használják. Ennek az oka: Az érzékelő specialista kinálja az IO-Linkes folyamatérzékelőkből a legszélesebb választékot.

Az érzékelők paramétereinek távoli beállítása

Az IO-Link egyik nagy előnye, hogy az összes szükséges paraméteradatot le lehet tölteni az érzékelőbe az IO-Link csatlakozókábelen keresztül. Az érzékelők paraméteradatai (pl. kapcsolási pontok, kapcsolási hiszterézis, kijelzés színe) az IO-Linkes érzékelőbe üzembe helyezésekor vagy az adott helyzethez igazodva akár később, üzem közben is letölthetők. Előny az ügyfeleknek: Egy berendezés üzembehelyezési fázisában az érzékelők előre megtervezett paramétereit gyorsan, egyszerűen és biztonságosan le lehet tölteni érzékelőkbe. A megmunkálási folyamat során, pl. kis tételnagyságok esetén, az IO-Link-technológiának köszönhetően az érzékelőkön különböző paraméterek állíthatók be a különféle termékekhez. Továbbá, a vezérlésalapú paraméterezésnek köszönhetően, a későbbi folyamatoptimalizálások IO-Link segítségével távkarbantartással könnyen elvégezhetők. Összességében, az IO-Link kulcsfontosságú technológia az ipar 4.0 alkalmazások számára.

Az adatok két helyen kerülnek tárolásra

Az érzékelők vezérlésalapú paraméterezése mellett, az IO-Link az 1.1 verziótól kezdve az érzékelők paramétereit automatikusan két helyen, magában az eszközben és az IO-Link-Masterben is tárolja. Dietmar Wallenstein, a Starrag Technology E-konstrukció és üzembe helyezési területének vezetője szerint: “Az IO-Link egyik nagy előnye az érzékelők adatainak a háttérben végrehajtott automatizált adatmentése. Mindegyik érzékelő (eszköz) automatikusan elküldi a paraméter beállításait az IO-Link-Masternek, amely azokat biztonsági másolatként tárolja. Amint egy érzékelőt kicserélének, az új berendezéssel egy automatikus adatcsere kerül lebonyolításra. A paraméteradatokat ekkor az IO-Link-Master automatikusan rátölti az IO-Link-eszközre. Ez nagymértékben leegyszerűsíti az érzékelő cseréjét és hiba esetén jelentősen csökkenti a berendezés leállási idejét. Ez egyidejűleg azt is jelenti, hogy a szerviz és karbantartási dolgozók munkája is lényegesen könnyebbé válik.“

A hibás érzékelő paraméterezés már a múlté. Az érzékelő cseréje már csak a mechanikus szerelésre korlátozódik. Ezt a cserét maga az ügyfél is elvégezheti. A karbantartó személyzetnek nem kell ismernie az érzékelők paramétereit, ezek beállítása a háttérben automatikusan megtörténik. Ennek köszönhetően a technikai problémák sokkal gyorsabban és hatékonyabban megoldhatók. Ezzel költséget takarítva meg.

Mérési eredmények hibamentes digitális átvitele

Eddig az érzékelők által szolgáltatott analóg jelek A/D-átalakítókban digitalizálásra, majd a PLC-ben skálázásra kerültek. Ez a tényleges mért értékek pontatlanságához vezet.

Az IO-Link ezzel szemben a mérési értékeket az érzékelőtől már eleve digitálisan továbbítja a vezérlésnek. Így az analóg jelek átszámítási és átviteli hibái megszünnek. A digitálisan átvitt mérési eredményeket a vezérlőpulton közvetlenül ki lehet jelezni. Ilyenkor az átvitt érték mindig precízen megfelel a mért értéknek. A helyszíni kijelzés és a PLC-ben az analóg jel alapján meghatározott értékek között már nincsenek eltérések. A zavaró hatások, például az elektromágneses terek hatásai az analóg jelre, az IO-Linkkel szintén megszűnnek.

Két mért mennyiség – egy érzékelő

Az ifm korszerű folyamatérzékelőinél gyakran egynél több mért érték áll rendelkezésre. Dietmar Wallenstein erről a következőket mondja: “Egy érzékelő gyakran egynél több fizikai mennyiséget dolgoz fel. Az átfolyási mennyiség vagy a nyomás mellett így például a közeg hőmérsékletét is ki lehet az IO-Link-interfészen keresztül olvasni. Régebben ehhez két érzékelőt kellett beszerelni.“ Ez a hardver, a kábelezés és a szerelés során megtakarításokhoz vezet, mivel kettő helyett csak egy érzékelőnek van szerelési helyre szüksége.

Diagnosztikai adatok

A folyamatadatokon kívül az IO-Link érzékelő az eszköz saját állapotával kapcsolatos diagnosztikai adatokat is rendelkezésre tudja bocsátani. Példa: A töltési szint érzékelő felismeri a kritikus lerakódásokat és jelenti azokat a vezérlésnek. Az optikai érzékelők automatikusan felismerik a lencse elszennyeződését és erről automatikusan jelentést küldenek. A nyomásérzékelők tárolják a folyamatban fellépő nyomáscsökkenéseket és nyomáscsúcsokat és összeadják a határok lefelé vagy felfelé való túllépéseinek a számát. Ez a kiegészítő funkcionalitás döntő jelentőségű támogatást nyújt a felhasználónak az állapotorientált karbantartáshoz. Ezek a bővített állapotinformációk minimalizálják a drága leállásokat és megnövelik a folyamat megbízhatóságát.

Összegezés

Az IO-Link bevezetésével az érzékelők lényeges értéktöbbletet hoznak létre. Dietmar Wallenstein így foglalja össze a Starrag Technology előnyeit:

“Ma mindenki az Ipar 4.0-ról beszél, ezért ezt a megatrendet a Starragnál mi is számításba vesszük. A gépgyártásban ezen többek között a berendezések digitális fejlesztését értjük. Ezért mi az IO-Linkre építünk. Az érzékelők alacsonyabb költségű és robusztus interfészekkel több információt szolgáltatnak a folyamatról, amelyet így jobban kiértékelhetünk és jobban optimalizálhatunk. Ez az IO-Link egyik nagy előnye és az érzékelőgyártás hozzájárulása az Ipar 4.0 megválósításához.“

Magával ragadó IO-Link

Az IO-Link egy gyártótól független pont-pont kommunikációs rendszer szenzorok és aktuátorok egy automatizálási rendszerre kötéséhez.