Standard erleichtert Exporte E-T-A bietet IO-Link-Controller für bis zu 16 elektronischen Sicherungsautomaten - KEM

Standard erleichtert Exporte

E-T-A bietet IO-Link-Controller für bis zu 16 elektronischen Sicherungsautomaten

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Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau ist international erfolgreich. Das basiert auf der hohen Qualifikation der Mitarbeiter, der jahrzehntelangen Erfahrung und dem Einsatz neuester Technologien. Standardisierte Automatisierungskomponenten sind eine Grundvoraussetzung für den weltweiten Betrieb von Anlagen und Maschinen. Mit der IEC 61131-9 ist auch IO-Link standardisiert worden. Dies ermöglicht die einfache Integration an jeden beliebigen Feldbus. IO-Link gilt auch als Enabler für Industrie 4.0.

Thomas Kramer, Geschäftsfeldmanager Chemie, Pharma, Food, Oil & Gas, bei E-T-A in Altdorf

Damit sind der fehlerfreie Betrieb und die Anbindung an die vorhandenen Steuerungen sichergestellt. Die Integration der einzelnen IO-Link-Devices funktioniert dabei unabhängig vom übergeordneten Bussystem wie Profibus, Profinet, EtherCAT, Ethernet IP oder CC-Link problemlos und schnell. Das bereitgestellte Smart-Sensor-Profil stellt dabei den Einsatz von Geräten unterschiedlicher Hersteller sicher. Dieses garantiert dem Anwender, dass die Standardfunktionen verschiedener Devices sich immer an den gleichen Indizes befinden. Dies erlaubt die Verwendung von Geräten unterschiedlicher Hersteller in den verschiedensten Applikationen und somit eine durchgängige Verbindung von der Sensor-/Aktor- bis in die Leitsystemebne.

Struktureller Aufbau eines IO-Link Systems

Ein IO-Link-System setzt sich aus mindesten einem IO-Link-Master und einer Vielzahl von IO-Link-Devices zusammen. Dabei ist selbstverständlich auch der Betrieb mehrerer IO-Link-Master in einer Applikation möglich. Die IO-Link-Devices sind direkt durch eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit dem IO-Link Master-verbunden. Diese bidirektionale Kommunikation erlaubt Kommunikationsgeschwindigkeiten von 4,8 kBaud, 38,3 kBaud und 230 kBaud. Die Anzahl der möglichen Geräte pro Master hängt von den zur Verfügung gestellten Anschlussmöglichkeiten ab. Diese unterscheiden sich je nach Hersteller und Applikation.

Die Inbetriebnahme eines IO-Link-Systems ist einfach. Zu Beginn wird der IO-Link-Master in das jeweilige Steuerungssystem eingebunden und konfiguriert. Aufgrund der internationalen Verwendung des Systems haben alle gängigen Steuerungshersteller – wie beispielsweise Mitsubishi, Rockwell oder Beckhoff – entsprechende IO-Link-Master in ihren Geräten. Der Master stellt die Verbindung zu den IO-Link-Devices her und parametriert diese automatisch. Bei einem Gerätetausch entfällt die aufwändige Neuparametrierung von Sensoren und Aktoren. Dies verkürzt die Stillstandszeiten beim Austausch defekter Geräte.

IO-Link-Master sind für die unterschiedlichen Anwendungsgebiete verfügbar. Dazu gehört der Einsatz im Schaltschrank mit IP20 ebenso wie die Anforderungen im Feld mit höheren Schutzarten wie IP65. Unabhängig von Einsatzort und der Anwendung ist der Master immer in der Lage, die Kommunikation zum IO-Link-Device sicherzustellen. Dieses geschieht über die standardisierte dreiadrige Leitung und ermöglicht dadurch die Weiterverwendung der bereits in der Anlage verlegten Anschlussleitungen. Damit entfällt die Neuverdrahtung der Anlage bei einer Nachrüstung mit IO-Link, die Installationskosten sinken. Die Übertragung der Daten zwischen dem Master und der übergeordneten Steuerung erfolgt zyklisch und azyklisch. Das ermöglicht die schnelle Weitergabe der notwendigen Mess- und Diagnosedaten und sorgt für eine Transparenz der Maschine und des Fertigungsprozesses.

Höhere Maschinenverfügbarkeit
durch erhöhte Transparenz

Die von den Automatisierungsherstellern zur Verfügung gestellten Informationen sind in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Im Bereich der 24-VDC-Absicherung blieb dies jedoch weitgehend auf die Weiterleitung binärer Signale. Dabei konnte der Anwender den Status seiner Absicherung oftmals nur durch eine Sammel- oder Einzelsignalisierung erfragen. Dazu dienten die Hilfskontakte des Sicherungsautomaten, der direkt mit einem digitalen Eingang der SPS verbunden war. Die übermittelten Informationen waren nur rudimentär und belegten gerade bei Einzelsignalisierung eine Vielzahl digitaler Eingänge. Auch waren weder der Grund einer Abschaltung noch die Stromaufnahme einer Last im Normalbetrieb ersichtlich. Das bedeutete letztendlich, dass trotz der Vielzahl von Informationen, die die Sensoren sammelten, im Bereich der 24-VDC-Stromversorgung ein Informationsdefizit herrschte.

Dieses Defizit beseitigt der IO-Link-Controller der Firma E-T-A. Das IO-Link-Device sammelt von den bis zu 16 intelligenten elektronischen Sicherungsautomaten vom Typ REX12D die wesentlichen Informationen und leitet diese an den IO-Link-Master weiter. Dadurch erfolgt eine kontinuierliche Erfassung des Laststroms und der Lastspannung jedes einzelnen elektronischen Sicherungsautomaten. Veränderungen der Stromaufnahme lassen sich sofort erkennen. Dadurch besteht die Möglichkeit, sehr schnell auf ungewöhnliche Entwicklungen zu reagieren. Mit Hilfe der Statusübertragung bekommt der Anwender einen sehr direkten Eindruck über die aktuelle Situation seiner Stromversorgung. Überschreitet der Laststrom einen vorher definierten Grenzwert, so kommt es zu einer Fehlermeldung. Diese Warnung überträgt das Gerät zum einen an die übergeordnete Steuerung und zeigt sie gleichzeitig selber an. So kann das Servicepersonal frühzeitig eingreifen. Durch vorbeugende Wartungsmaßnahmen und die Kontrolle sich abzeichnender Probleme erhöht sich die Maschinenzuverlässigkeit. Dies steigert wiederum die Anlagenverfügbarkeit.

Innovatives Stromverteilungskonzept

Der elektrische Sicherungsautomat REX12D bietet mit seinem Anreih- und Anschlusskonzept ein hohes Maß an Flexibilität. Mit Hilfe des Verbindungsbügels an der Rückseite des Gerätes verbindet der Anwender die unterschiedlichen Schutzschalter einfach und schnell miteinander. Das problemlose Anfügen eines Schutzschalters oder der Austausch eines Gerätes erlaubt eine problemlose Erweiterung der Anlage. Einfach den Rückwandbügel der benachbarten elektronischen Sicherungsautomaten öffnen und das zu tauschende Gerät heraus. Ganz ohne Spezialwerkzeug zur Entfernung der Verteilungsschienen. Die maximale Stromverteilung beträgt 40 A. Zur Verteilung dieses Stroms im System sind keine zusätzlichen Montagematerialen notwendig. Dieses ist einzigartig, da die sonst notwendigen Stromschienen entfallen. Dies erhöht die Flexibilität und senkt die Kosten.

Allgemeine technische Informationen über den Einsatz von Schutzschaltern:

http://hier.pro/4ueX3

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