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INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2020

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2020

AS-INTERFACE ANWENDUNG

AS-INTERFACE ANWENDUNG ASi Motormodul BWU4212 für EC5000 (li.) und BWU4068 für SEW MOVIMOT ® (re.) Wie schaffen sie es, die Maschine intelligent zu steuern und gleichzeitig immens Kosten einzusparen? Und was können sie sonst noch alles? Fragen über Fragen – hier kommen die Antworten. Maßgeschneiderte Performance für die Antriebstechnik: ASi-5 Fördertechnik ist in den meisten Maschinen das mechanisch verbindende Element zwischen den einzelnen Arbeitsschritten oder Anlagenteilen – so auch in der Verpackungsmaschine für Getränke-Sixpacks. In dieser sind zwei verschiedene Antriebskonzepte verbaut: der Rollenförderer im Einlauf transportiert die Flaschen-Gebinde über ein Fördersegment mit Rollenantrieben, z.B. von Interroll, während im Maschinenauslauf bei der Palettierung dezentrale Frequenzumrichter wie bspw. MOVIMOT ® von SEW-EURODRIVE zum Einsatz kommen. Mit den speziellen Motormodulen von Bihl+Wiedemann für die Motorrollen und Getriebemotoren der beiden Hersteller kann ASi-5 seine Stärken voll ausspielen. So können ASi Module jetzt zum Beispiel Antriebe der Serie RollerDrive EC5000 von Interroll sowohl in der Version mit 24 V Eingangsspannung als auch mit 48 V Versorgung ansteuern. Das neue Modul BWU4212 bietet – gegenüber der 24 V Ausführung – den Vorteil, die Stromstärke zu halbieren und somit die Verlustleistung um 75 Prozent zu reduzieren. Kurze Last- spitzen können so besser kompensiert werden. Die integrierte Sicherung sorgt für einen effektiven Leitungsschutz. Vor allem aber ist es mit dem BWU4212 jetzt möglich, die Geschwindigkeit der Rollen zyklisch zu verändern und so im laufenden Betrieb an den Prozess anzupassen – bei einer Zykluszeit von 1,27 ms. In der beschriebenen Verpackungsmaschine kann dies mit einem intelligenten Distanzsensor mit IO-Link umgesetzt werden. Mehr Leistung auch am „End of Line“: BWU4068 heißt das neue ASi-5 Motormodul für den MOVIMOT ® -Getriebemotor mit dezentralem Frequenzumrichter, wie er in der Verpackungsmaschine im Bereich der Palettierung eingesetzt wird. Die kurze Zykluszeit von ASi-5 erlaubt es, Rampen und Geschwindigkeit nahezu verzögerungsfrei zyklisch zu schreiben und zu lesen. Zeitgleich können alle SEW-Diagnosedaten und der tatsächlich gemessene Ausgangsstrom als Analogwert zyklisch gelesen werden. Hierfür stehen im Motormodul zusätzlich insgesamt vier digitale Eingänge und zwei digitale Ausgänge zur Verfügung. Mit Blick auf den Verdrahtungsaufwand und die höheren Preise für PROFINET- Komponenten können mit ASi-5 in Maschinen Kostenvorteile von 60 Prozent und mehr erreicht werden. ASi-5 erschließt somit durch seine Dynamik, seine Datenbreite und seine Kostenbilanz bei der Integration fördertechnischer Komponenten neue Horizonte – aber nicht nur dort. Distanzsensor (li.) und Signalleuchte (re.): Integration von IO-Link Devices über ASi-5 06

AS-INTERFACE ANWENDUNG Integration intelligenter IO-Link Devices über ASi-5 Mit ASi-5 halten neben Aktuatoren insbesondere auch intelligente Sensoren Einzug in innovative Maschinen. Möglich machen dies vor allem die bereits erwähnten extrem kurzen Zykluszeiten und die bislang unerreichte Datenbreite von ASi-5. Dadurch ist es möglich, intelligente Geräte wie IO-Link Devices und deren Funktionen sinnvoll zu integrieren. Im Beispiel der beschriebenen Verpackungsanlage kommen im Einlauf – angeschlossen über ASi-5 – zwei smarte IO-Link Geräte zum Einsatz. Beim einen handelt es sich um einen optischen Distanzsensor – verdrahtet an einen ASi-5 Slave mit integriertem IO-Link Master. Seine primäre Aufgabe ist es, den Abstand zum nächsten Sixpack zu messen und den Messwert zu übertragen. Ergänzend dazu erlaubt es die integrierte Intelligenz des Sensors, den Messwert zu beurteilen. Bei Über- oder Unterschreiten von Abstandsgrenzwerten kann die Geschwindigkeit des Antriebs ohne große Verzögerung so angepasst werden, dass für den Zulauf in den Schrumpfofen wieder der geforderte Objektabstand eingehalten wird. Das andere smarte Gerät in der Einlaufstrecke ist eine Signalleuchte, die über ihre IO-Link Anbindung multifunktional parametriert werden kann. Prozessbezogen können für verschiedene Szenarien Farbe, Blinkmuster und Helligkeit individuell eingerichtet und im laufenden Betrieb aus der Steuerung heraus verändert werden. Eine Füllstandsmeldung für den Zulauf oder die Folierstation sieht dann anders aus als beispielsweise ein Gebinde-Stau im Schrumpfofen. Die Parametrierung muss – wie auch beim IO-Link Distanzsensor – nicht zwangsläufig über das Automatisierungssystem geschehen, sondern kann auch einfach und intuitiv über die Softwaretools ASIMON360 und ASi Control Tools360 von Bihl+Wiedemann erfolgen. ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateways mit OPC UA: „direkter Draht“ nach ganz oben IO-Link Devices, beispielsweise Sensoren, sind in der Lage, vielfältige Zusatzinformationen über sich selbst, das Einsatzumfeld oder laufende Prozesse zu sammeln und zu übertragen. Sehr beliebt beispielsweise in Verpackungsmaschinen sind die selbstständige Meldung einer einsetzenden Verschmutzung der Optik oder auch die Überwachung von Signalqualität und Stabilität der Schaltschwelle. Im Kontext von Industrie 4.0 kommen jetzt auch das eigenständige Zählen und Klassifizieren von Objekten, das Erfassen von Betriebsstunden und Stromaufnahme sowie andere Zusatzfunktionen hinzu. Viele Informationen sind oftmals nicht direkt Anzeige der Temperaturüberwachung über HMI prozessrelevant. Bei anderen – wie der Temperatur über die Zeit – reicht es aus, sie in längeren Zeitintervallen zu übertragen, weil sie sich kurzfristig nicht ändern. Dies nun alles über einen Feldbus und durch ein Automatisierungssystem hindurch in einer ERP- oder MES-Ebene oder einer Cloud bereitzustellen, würde die Kommunikationslast erhöhen und Rechenressourcen in der Steuerung binden. Daher spendiert Bihl+Wiedemann seinen ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateways von vorneherein eine OPC UA Schnittstelle – und macht die Geräte und die daran angebundenen ASi Kreise mit ihren Sensoren und Aktuatoren so zugleich fit für Industrie 4.0. Ergänzend dazu besteht mit OPC UA auch die Option, die Informationen auf einem Human- Machine-Interface (HMI) zu visualisieren. Schaltschrank mit ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateway und sicherem ASi Safety Analogeingangsmodul zur Temperaturüberwachung. 07

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