Wellenförmige Unterlegscheiben, Spiraldruckfedern, Tellerfedern... Die Liste erprobter Federn, die für eine Vielzahl von Anwendungen in Frage kommen, ist...
Inhaltsverzeichnis
1. Ältere Pneumatikzylinder einfach nachrüsten
2. Smarte Pick & Place-Anwendung in vier Wochen
Immer mehr Produkte werden mit dieser kostengünstigen Anschlusstechnik ausgestattet. Beispiel Pneumatikzylinder: Früher als schlichte Arbeitstiere eingesetzt, die Werkstücke, Maschinenteile und Roboterarme präzise und zuverlässig bewegen, aber keine Rückmeldungen über den aktuellen Status geben konnten, haben sie sich heute – mit Positionserkennung und IO-Link-Technologie an Bord – zum wichtigen Kommunikationspartner der SPS gemausert. Sie können nicht nur mehrere Schaltpunkte verwalten und damit auch komplexe Arbeitsschritte präzise ausführen, sie liefern jetzt auch wichtige Information über den Zustand in der Aktorebene. Beide Fähigkeiten werden dringend gebraucht: Zum einen ist ein flexibles Aufgabenmanagement schnell umsetzbar, weil die Rüstzeiten entfallen. Zum anderen informieren IO-Link-fähige Pneumatikzylinder auch über Prozessdaten wie einen zu niedrigen Flüssigkeitsstand, fehlendes Material oder drohende Fehlfunktionen. Auch können sie durchlaufene Zyklen mitzählen, so dass erforderliche Reparatur- oder Wartungsmaßnahmen frühzeitig plan- und umsetzbar sind.
Ältere Pneumatikzylinder einfach nachrüsten
Wer moderne Pneumatikzylinder anschafft, sollte daher auf die Ausstattung mit IO-Link achten, rät Oliver Prang, Product Application Manager bei SMC Deutschland. Aber auch wer ältere Pneumatikzylinder besitzt, muss diese nicht austauschen. Mit einem Positionssensor der Serie D-MP von SMC kann er die hauseigenen Zylinder zu IO-Link-fähigen Aktoren aufrüsten. Die D-MP-Sensoren werden einfach in der C-Nut montiert und erfassen dort die Kolbenposition berührungslos. Diese Daten werden mittels IO-Link an die Feldbusebene weitergeleitet.
Als zweites Beispiel für die zunehmende Transparenz, die moderne Anlagen inzwischen bieten, dienen elektropneumatische Regler. Mit IO-Link-Technologie ausgestattet erkennen sie Veränderungen im Prozess und leiten diese Information an die Feldebene weiter. Intelligente Druckregler, wie Modelle der ITV-Serie von SMC, können dann das Regelverhalten und den Ausgangsdruck bei laufendem Betrieb nachjustieren. Die Regelung erfolgt stufenlos und proportional zum elektrischen Signal mit sehr hoher Reproduzierbarkeit und Wiederholgenauigkeit. So ausgestattet ist es möglich, schnell wechselnde Aufgaben und Prozesse dynamisch zu parametrieren. Unternehmen profitieren von einer großen Flexibilität bis hin zur Losgröße 1. Voraussetzung ist, dass auch auf der Feldebene die IO-Link Technologie durchgängig eingesetzt wird. Anbieter wie SMC bieten daher bei fast allen Feldbussystemen (EX-Serie) dieses Ausstattungsmerkmal inzwischen an.
Smarte Pick & Place-Anwendung in vier Wochen
Sind Maschinensysteme durchgängig mit bidirektional kommunikationsfähigen Modulen aufgebaut, kann man von voll digitalisierten Prozessen sprechen. Wie schnell sich solche Systeme heute realisieren lassen, und welches Potenzial sich dahinter verbirgt, zeigt das Beispiel einer Pick & Place-Anwendung aus der Praxis. In Kooperation mit drei Partnern hat SMC Deutschland die Lösung in nur vier Wochen auf die Beine gestellt. Der Egelsbacher Automatisierungsspezialist entwickelte gemeinsam mit NXTGN, Hirschmann und Beck IPC einen voll funktionsfähigen Roboter, der über TSN in Echtzeit alle Prozessdaten an eine Cloud-Anwendung überträgt. Sämtliche Aufgaben, vom Anlegen neuer Aufträge mit verschiedenen Endprodukten bis hin zur Planung von Serviceeinsätzen, lassen sich von überall auf der Welt aus steuern – auch mit einem Smartphone. Das System optimiert sich fortlaufend selbst und stellt einen digitalen Zwilling bereit.
Innerhalb der Maschine übernimmt ein Industrie-PC die Steuerung der vier elektrischen Achsen (X-Y-Z plus Greifer) und fährt sie in individuelle Soll-Positionen. Alle aktuellen Prozessdaten zur Position, Geschwindigkeit und Kraftaufnahme werden über Ethercat zurückgemeldet und via Industrie-PC in Echtzeit an einen Web-Server übertragen. Eine Software analysiert diese Daten und versorgt Anwender unter anderem mit den kompletten Leistungsdaten der Anlage, liefert Hinweise auf vorbeugende Wartungsmaßnahmen oder erinnert an fällige Wartungsintervalle. Werden zum Beispiel Teile der Analysedaten, wie die entnommenen Rohstoffe oder Paletten, an die entsprechenden Lieferanten weitergeleitet, lässt sich der rechtzeitige Nachschub in automatisierter Form regeln. Auch im internen Ablauf können die Leistungsdaten die Effizienz steigern, indem sie zum Beispiel für das bedarfsorientierte Management der Lagerplätze genutzt werden. Viele Sensoren, Aktoren oder Stellantriebe liefern heute bereits wertvolle Maschinendaten im großen Stil. Die Übertragung und dauerhafte Speicherung dieser Informationen ist jedoch oft nicht in vollem Umfang erforderlich. „Daher wird künftig wahrscheinlich immer mehr Intelligenz in die Peripherie wandern, um die erzeugten Datenmengen bereits dort zu verarbeiten und den Datenstrom zu reduzieren“, erklärt Product Application Manager Prang. Günstige und energieeffizient arbeitende Mehrkern-Prozessoren werden diesem Trend Vorschub leisten, da sie sich gut in dezentrale Geräte integrieren lassen. In die Cloud oder das zentrale Rechenzentrum gelangen dann nur noch zusammengefasste oder selektierte Informationen. Das senkt die Datenrate und entlastet das Netzwerk. In Verbindung mit dem schnellen und hochkapazitiven Mobilfunkstandard 5G werden gleichzeitig die Echtzeitanforderungen an IoT-Daten noch einfacher zu erfüllen sein. kf
Weitere Informationen zu den IO-Link-Technologien von SMC Deutschland:
hier.pro/wjZp1
