1. Strona startowa
  2. IO-Link
  3. Przypadki użycia / więcej zastosowań
  4. Raport z zastosowania – Starrag

Cyfrowy upgrade

Wdrożenie Industry 4.0 to między innymi tworzenie cyfrowej sylwetki zakładu, która pozwala na optymalizację produkcji. Zasadnicze informacje są dostarczane przez różne czujniki, które i tak są już zainstalowane do sterowania maszyną. Dzięki IO-Link czujniki te dostarczają o wiele więcej danych niż przez zwykłe sygnały przełączające lub analogowe.
Starrag Technology GmbH w Bielefeld jest firmą, która produkuje obrabiarki i wyposaża je kompleksowo w czujniki IO-Link firmy ifm electronic.

Starrag Technology buduje frezarki portalowe na rynek międzynarodowy.

Portalowe centrum obróbcze FOGS firmy Starrag Technology GmbH jest maszyną, która jest wykorzystywana w budowie maszyn, w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym, na przykład w produkcji części karoseryjnych. Maszyna na zdjęciu służy do obróbki elementów podwozia w przemyśle lotniczym.

Te złożone obrabiarki wymagają czujników do monitorowania wszystkich mediów (np. chłodziwa i smary, hydraulika, kontrola temperatury maszyny). Dla temperatury mediów, wartości ciśnienia i wielkości przepływu objętościowego wymagane są ścisłe tolerancje, aby zapewnić, że narzędzia są wykorzystywane z optymalną wydajnością w całkowicie  zautomatyzowanych procesach produkcyjnych.

Czujniki z interfejsem cyfrowym

IO-Link to odporny na zakłócenia interfejs cyfrowy oparty na poziomie sygnału 24 V, który oprócz zwykłych sygnałów przełączających umożliwia dwukierunkową komunikację ze sterownikiem za pomocą zwykłego przewodu. Czujniki przesyłają cyfrowe wartości pomiarowe i informacje diagnostyczne przez IO-Link do mastera  IO-Link, jak np. moduł IO, bramka lub sterownik PLC wyposażony w porty IO-Link. Czujniki podłączone są z wykorzystaniem standardowych złącz M12. Kable ekranowane i związane z nimi uziemienie nie są już potrzebne.

Starrag Technology GmbH wybrał czujniki do mediów płynnych firmy ifm electronic, ponieważ ma ona zdecydowanie najszerszy asortyment czujników procesowych z IO-Link.

Zdalna parametryzacja

Jedną z największych zalet IO-Link jest możliwość przesłania wszystkich niezbędnych parametrów do czujnika za pośrednictwem kabla połączeniowego. Parametry czujnika (na przykład punkty przełączania, histereza, kolor wyświetlacza) mogą być przesyłane ze sterownika do czujników wyposażonych w  IO-Link podczas uruchomienia lub później podczas pracy w celu dostosowania ich ustawień do konkretnej sytuacji. Korzyści dla klienta: W fazie rozruchu maszyny wcześniej przygotowane parametry czujników mogą być szybko, łatwo i niezawodnie przesyłane do czujników. Podczas procesu obróbczego, na przykład przy produkcji krótkiej partii, IO-Link umożliwia wgrywanie do czujników różnych zestawów parametrów odpowiednich do obróbki różnych elementów. Co więcej, dzięki parametryzacji z poziomu sterownika, IO-Link umożliwia późniejszą optymalizację procesu poprzez zdalne serwisowanie . Podsumowując, można powiedzieć, że IO-Link jest kluczową technologią w realizacji założeń Industry 4.0.

Podwójny backup danych

Oprócz parametryzacji czujnika z poziomu sterownika, IO-Link od wersji 1.1 lub wyższej zapewnia podwójne przechowywanie parametrów w czujniku i w urządzeniu nadrzędnym master IO-Link. Dietmar Wallenstein, kierownik działu projektowego i uruchomień w Starrag Technologies, mówi: "Jedną z wielkich zalet IO-Link jest automatyczne tworzenie kopii zapasowych danych czujnika, które odbywa się w tle. Każdy czujnik (urządzenie) automatycznie wysyła swoje zestawy parametrów do mastera IO-Link, gdzie są zapisane jako kopia zapasowa. Po wymianie czujnika parametry te są automatycznie przesyłane z mastera IO-Link do urządzenia podrzędnego, co znacznie ułatwia wymianę czujnika i znacznie skraca czas przestoju maszyny w przypadku usterki ułatwiając zarazem pracę personelu utrzymania ruchu."

Błędy podczas parametryzacji czujnika należą już do przeszłości. Wymiana czujnika wymaga jedynie instalacji mechanicznej. Klient może go wymienić sam. Pracownicy utrzymania ruchu nie muszą być przeszkoleni w zakresie parametryzacji, ponieważ odbywa się on automatycznie w tle. Dzięki temu problemy techniczne można rozwiązać znacznie szybciej i znacznie wydajniej. A to pozwala zaoszczędzić koszty.

Bezstratna transmisja wartości pomiarowych

Do tej pory analogowe sygnały z czujników są przetwarzane na postać cyfrową za pomocą przetworników A / D i skalowane w sterowniku PLC. Prowadzi to do niedokładności rzeczywistej wartości pomiarowej.

Tym czasem IO-Link przesyła cyfrowe wartości pomiarowe z czujnika bezpośrednio do sterownika. Błędy transmisji i konwersja sygnałów analogowych są wykluczone. Cyfrowo przesyłane wartości pomiarowe mogą być bezpośrednio przetwarzane w sterowniku. Przesyłana wartość jest zawsze identyczna z wartością zmierzoną. Nie ma już żadnych odchyleń między wskazaniem lokalnym a wartością, którą sterownik otrzymuje z sygnału analogowego. Dzięki IO-Link nawet zakłócenie sygnału analogowego, na przykład spowodowane przez pola elektromagnetyczne, należy już do przeszłości.

Dwie wielkości pomiarowe – jeden czujnik

Nowoczesne czujniki procesowe firmy ifm często umożliwiają pomiar więcej niż jednej wielkości fizycznej. Dietmar Wallenstein mówi: "Często czujnik przetwarza więcej niż jedną wartość fizyczną, na przykład, oprócz przepływu objętościowego lub ciśnienia, można odczytać temperaturę za pośrednictwem interfejsu IO-Link. Wcześniej potrzebowałem do tego dwóch czujników. " To pozwala zaoszczędzić pieniądze na  sprzęcie, okablowaniu i montażu, ponieważ zamiast dwóch czujników wystarczy jeden.

Dane diagnostyczne

Oprócz danych procesowych czujnik IO-Link może również wysłać dane diagnostyczne dotyczące stanu urządzenia. Przykład: Czujnik poziomu wykrywa krytyczne osady i przesyła je do sterownika. Czujniki fotoelektryczne wykrywają, czy obiektyw jest zabrudzony i sygnalizuje to automatycznie. Czujniki ciśnienia przechowują minimalne spadki ciśnienia i maksymalne wartości szczytowe ciśnienia z procesu oraz sumują liczbę przekroczeń wartości granicznych. Ta dodatkowa funkcja zdecydowanie wspiera użytkownika, jeśli chodzi o utrzymanie ruchu w oparciu o stan maszyny. Ta rozszerzona informacja o stanie minimalizuje kosztowne przestoje przy jednoczesnym zwiększeniu niezawodności.

Wnioski

Czujniki oferują znaczną dodatkową wartość, jeśli są wyposażone w IO-Link. Dietmar Wallenstein podsumowuje zalety technologii Starrag:

"Wszyscy mówią o Przemyśle 4.0 i oczywiście my w Starrag mamy pojęcie o tym megatrendzie." Jeśli chodzi o budowę maszyn, rozumiemy pod tym pojęciem cyfrowy upgrade maszyny. Dlatego stawiamy na IO-Link. Dzięki tanim i solidnym interfejsom, czujniki dostarczają nam więcej informacji o procesie, który następnie możemy lepiej przeanalizować i zoptymalizować – to jeszcze jedna z wielkich zalet IO-Link i zaleta czujnika przyczyniająca się do rozwoju Industry 4.0."

Fascynujący IO-Link

IO-Link jest niezależnym od producenta systemem komunikacji punkt-punkt służącym do łączenia czujników i elementów wykonawczych z systemem sterowania. System IO-Link składa się z mastera IO-Link i kilku urządzeń podrzędnych. Master IO-Link reprezentuje interfejs do sterownika lub nadrzędnej magistrali i komunikuje się z podłączonymi urządzeniami polowymi.