Intelligenter Bedienkomfort

Der Autor: Jörg Spiegelhalter, Produktmanager Encoder in der Division Motion Control Sensors der Sick Stegmann GmbH, Donaueschingen

Der absolute Singleturn-Encoder AFS60 und der absolute Multiturn-Encoder AFM60 sind rotative Sensoren zur Weg-, Winkel-, Geschwindigkeits- und Positionserfassung. Ausgehend von den werksseitig vorinstallierten Parametern lassen sich diese Encoder bei der Inbetriebnahme wie auch später im Anlagenbetrieb frei und damit flexibel programmieren. Mit dem passwortgeschützten Webserver und den Funktionsbausteinen, die speziell für die Integration der EtherNet/IP-Encoder AFS60 und AFM60 in Allen-Bradley-Steuerungen (RSLogix, CompactLogix) entwickelt wurden, bieten sie ein bislang unerreichtes Maß an Anbindungs-Komfort und Fehlersicherheit bei der Installation der Encoder etwa in Handlingssystemen, Produktionsmaschinen, Drucksystemen oder Mess- und Prüfeinrichtungen. Sie steigern den Bedienkomfort und die Bediensicherheit, da der Anwender – beispielsweise bei einer Formatverstellung oder einem Chargenwechsel – die Encoder-Parameter per Webserver direkt über die Bedienoberfläche der Maschine ändern kann, ohne dabei in die Programmstruktur der Steuerung eingreifen zu müssen.

Mit ihrer Webserver-Funktionalität bieten die EtherNet/IP-Encoder AFS60 und AFM60 ein neues Komfortniveau bereits bei der Installation. In dem Augenblick, in dem die Encoder an die Steuerung angebunden sind, senden sie die werksseitig vorkonfigurierten Parameterwerte wie die Gerätebezeichnung, die Seriennummer, die MAC-Adresse, die Firmware-Version, die Auflösung, Dreh- bzw. Zählrichtung oder das Geschwindigkeitsformat an die Steuerung. Die Übertragung wird zyklisch wiederholt. Wird nun der Webserver aufgerufen, werden nach Eingabe der IP-Adresse des Encoders auf der ersten Seite zunächst nur diagnoserelevante Parameter, d. h. die Informationen zum Sensor und beispielsweise Position und Geschwindigkeit, angezeigt und alle zwei Sekunden aktualisiert. Erst nach der Eingabe des richtigen Passwortes können die weiteren Webseiten „Parameterization“, „Set Preset Value“ und „Set to Default Setting“ angezeigt werden. Über diese Seiten kann der Maschinenbediener oder der Servicetechniker dann direkt auf den Encoder zugreifen. Ohne steuerungsspezifische Kenntnisse können sie jetzt Parameter wie die Preset-Werte oder die Auflösung pro Umdrehung überschreiben, die Drehrichtung ändern, die Skalierungs- und die Rundachsfunktion jeweils aktivieren oder abschalten und das Geschwindigkeitsformat verändern. Nach Beendigung der Encoder-Einstellung werden die Daten im Zuge der zyklischen Datenübertagung an die Steuerung dort aktualisiert, sodass die Werte im Encoder und im Automatisierungssystem zeitnah identisch sind.

Ein besonderes Merkmal weist der Multiturn-Encoder AFM60 für EtherNet/IP auf: Per Mausklick kann, z. B. bei Rundtischen und Antrieben mit Über- oder Untersetzungsgetrieben, eine Rundachsfunktion aufgerufen werden, was Zeit und Kosten für die Maschinenintegration spart. Hierzu wird auf der Parametrier-Oberfläche des Webservers zunächst durch Anklicken die Rundachsfunktion aktiviert. Danach erfolgt die Eingabe der Anzahl Encoder-Umdrehungen. So ins Verhältnis zueinander gesetzt, berechnet der Webserver im Hintergrund die Auflösung der Applikation, d. h. das Übersetzungsverhältnis etwa eines Drehtischantriebes, für einen Drehwinkel von 1°. Dem Maschinenbauer erspart die Rundachsfunktion aufwändige Auflösungsberechnungen, Getriebekalkulationen und Steuerungsprogrammierungen.

Jeder EtherNet/IP-Encoder wird zur Erkennung im Netzwerk über seine IP-Adresse identifiziert, die entweder per Software im DHCP-Verfahren vom Server zugeteilt oder hardwaremäßig über DEC-Switches eingestellt wird. Wenn im Falle eines Austauschs für das neue Gerät die Netzwerkadresse gleich bleibt, muss daher sichergestellt werden, dass die Steuerung den neuen Encoder auch als solchen erkennt und die korrekten Parameterdaten anfordert. Im Zuge der zyklischen Datenübertragung sendet der EtherNet/IP-Encoder auch seine Seriennummer, die in der Steuerung jetzt als neu registriert wird. Die eindeutige Zuordnung des Encoders und seiner Einstellungen zur IP-Adresse ist gewährleistet – die Gefahr einer Fehl- oder Falschfunktion in der Maschine durch unterschiedliche Parameterwerte in der Steuerung und im Encoder ist zuverlässig ausgeschlossen.

Alternativ zur Parametrierung über den Webserver bieten der AFS60 wie auch der AFM60 als derzeit einzige EtherNet/IP-Encoder weltweit die Möglichkeit, Einstellungen mithilfe von Funktionsblöcken über die Steuerung vorzunehmen. Die Funktionsblöcke erlauben auch eine leichte Einrichtung von Diagnosefunktionen, die die Ausfallsicherheit optimieren und die Anlagenverfügbarkeit steigern. So lassen sich ergänzende Funktionen mit wenigen Klicks einrichten. Überwacht werden kann beispielsweise die Temperatur im Encoder. Beim Erreichen über die Funktionsblöcke eingestellter Minimum- oder Maximum-Grenzwerte wird in der Steuerung, etwa durch Setzen eines Flags, auf den Beginn eines möglicherweise kritischen Betriebszustandes hingewiesen. Über den Webserver können diese Warnungen und Flags jederzeit abgefragt bzw. ausgelesen werden. Die EtherNet/IP-Encoder von Sick sind zu Diagnosezwecken zudem mit zwei Betriebsstundenzählern ausgerüstet – der eine startet mit dem Anlegen der Spannung, der zweite zählt die Zeit der tatsächlichen Wellendrehungen. Ebenfalls überwacht werden können das Bewegungsprofil des Encoders sowie programmierbare Minimum- und Maximum-Grenzwerte für Position, Geschwindigkeit oder Beschleunigung. Diese Diagnosedaten schützen vor Überlastungen des Encoders sowie der Gesamtanlage und tragen dazu bei, einen daraus resultierenden Maschinenstillstand zu vermeiden. I

Sick Stegmann Jörg Spiegelhalter, Produktmanager Encoder, Division Motion Control Sensors Tel.: 0771 807-112 joerg.spiegelhalter@sick.de www.sick.de

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