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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2020

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2020

SPS CONNECT

SPS CONNECT 2020 EIN EINGESPIELTES TEAM Durchgängig bis zur Sensor- / Aktorebene kommunizieren, bidirektional und mit Zugriff auf Zusatzdaten – damit steigert IO-Link das Potenzial von industriellen Cloud Services. Turck verbindet beide Technologien und eröffnet Anwendern damit verschiedene Möglichkeiten zur Prozessoptimierung, beispielsweise um Prozessparameter im Blick zu behalten oder ein automatisches Condition Monitoring von Maschinen einzurichten. Die Cloud-Dienste der vier Tech-Riesen Apple, Microsoft, Amazon und Google können unseren Alltag erheblich vereinfachen: Urlaubsfotos nicht mehr auf dem begrenzten Smartphone-Speicher, sondern im persönlichen Online- Ordner ablegen; Kalendereinträge und Kontakte auf gleich mehreren Geräten synchronisieren; oder gemeinsam am Planungsdokument für die Vereinsfeier arbeiten. Verständlich, dass Unternehmen die Vorzüge des Cloud Computings nun auch in industriellen Anwendungen ausspielen wollen – mit speziellen Anforderungen, aber einem gemeinsamen Ziel: Daten effizient zu nutzen, ohne Netzwerk und Speicherplatz unnötig zu belasten. Für Industrial Clouds gilt es dabei, vorab aus den vielen Informationen, die Feldgeräte wie etwa Sensoren oder RFID-Schreib-Lese- Köpfe sammeln, die jeweils relevanten Werte herauszufiltern, also Big Data auf Smart Data zu reduzieren. Mit ihnen wird die Cloud zu weitaus mehr als nur einem Speicherort. Stattdessen unterstützt sie Anwender etwa bei der schnellen Integration von neu angeschlossenen Geräten, warnt automatisch bei kritischen Anomalien oder visualisiert die Betriebszeiten verschiedener Werkzeuge. Dazu verspricht Turck durchgängige Kommunikation vom Sensor bis zur Cloud, und das bidirektional. So entsteht ein intelligenter Austausch zwischen Feldebene, Steuerung, Datenwolke und – sobald nötig – dem zuständigen Service-Mitarbeiter. IO-LINK ERLAUBT ZUGRIFF AUF ZUSATZDATEN Mit dem Kommunikationsstandard IO-Link beginnt Digitalisierung heute schon im direkten Maschinenumfeld. Viele Feldgeräte verfügen inzwischen über Prozessoren, die neben den Nutzdaten weitere Informationen bereitstellen, zum Beispiel Diagnosedaten oder Geräteinformationen. IO-Link ermöglicht parallel zum eigentlichen Messwert den Zugriff auf diese Zusatzwerte durch übergeordnete Systeme. Ein IO-Link Device wie ein Sensor wird damit zu einem sprechenden Teilnehmer, was am anderen Ende der Automationspyramide wiederum die Verwendungsmöglichkeiten von Cloud-Diensten erhöht. Mit IO-Link und Cloud Solutions verbindet Turck zwei zukunftsweisende Technologien und stellt so die Durchgängigkeit „bis zum letzten Meter“ sicher. MIT DEZENTRALER INTELLIGENZ AUF DEM WEG ZU SMART DATA Um die Datennutzung oberhalb der Feldbusebene auf Smart Data zu beschränken, ist dezentrale Intelligenz erforderlich. Das heißt: Ein Vorverarbeiten von Signalen erfolgt bereits im Feldbusmodul. In Turcks IO-Link-Master TBEN-L-8IOL zum Beispiel können Anwender direkt konfigurieren, welche Variablen in die Cloud übertragen werden. Dezentrales Auswerten von Daten bedeutet außerdem, zeitkritische Messungen vor Ort im Modul durchzuführen, ohne Kommunikationsnetze zusätzlich zu belasten. Auf diese Weise bleiben auch Prozessabfolgen im Millisekundentakt ungestört, während lediglich bestimmte Daten zur weiteren Verwendung übertragen werden. In die Cloud führen dazu mehrere Wege: kabelgebunden über Turcks IP67-Steuerung TBEN-L5-PLC-10 oder per Drahtlosverbindung über das Cloud-Gateway TCG20 mit WLAN oder Mobilfunk. 28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 06/2020 www.industrielle-automation.net

SPS CONNECT 2020 GERÄTE-IDENTIFIKATION SAMT IODD-ABGLEICH Wo zahlt sich das Zusammenspiel von Cloud und IO-Link aus? Beispielsweise bei der Identifikation von Geräten, wenn technisches Personal einen Sensor in Betrieb nimmt oder eine Wartung durchführt. Dabei kann schnell wertvolle Zeit verloren gehen, gelegentlich unterlaufen auch Fehler. Sinnvoller ist es, die Cloud an eine zentrale Datenbank mit sämtlichen IO-Link-Gerätebeschreibungen anzubinden. Ein neu angeschlossenes Gerät im Feld übermittelt dann seine Hersteller- und Geräte-ID an die Cloud, einschließlich der Parameter und Kommunikationseigenschaften. Es folgt ein Abgleich mit der Datenbank, um die zum Sensor gehörende IODD zu identifizieren. Zudem visualisiert die Cloud Gerätedaten und kann, falls erforderlich, Parameter im Gerät anpassen. Ähnliches gilt für den Gerätetausch im Fall eines Fehlers. Sobald ein Sensor einen Defekt meldet, gelangt diese Information über die Cloud direkt zu einem Mitarbeiter. MEHRWERT FÜR CONDITION MONITORING Ein messender Ultraschallsensor liefert zusätzlich zum Distanzwert auch Daten zur Signalqualität. Das gibt Anwendern die Möglichkeit, zum Beispiel nicht nur einen Füllstand abzufragen, sondern auch alarmiert zu werden, falls sich Schaum auf der Oberfläche einer Flüssigkeit bilden sollte, der die Messung verfälschen würde. IO-Link erweitert die Zustandsüberwachung in dem Fall um eine zweite Beobachtung. Gleichzeitig sorgt die Cloud dafür, dass Informationen über Füllstand und Oberfläche rechtzeitig bei den Mitarbeitern ankommen, unabhängig von Ort oder Endgerät. PROZESSPARAMETER IM BLICK BEHALTEN Auch relevante Prozessparameter können mittels Zusatzinfor - ma tionen in der Cloud aufgezeichnet werden. Kommen in einer Maschine unterschiedliche Werkzeuge zum Einsatz, so müssen Betreiber womöglich deren jeweils vorgeschriebene Nutzungsdauer berücksichtigen. Um diese Daten in der Cloud einzusehen beziehungsweise zu speichern, lassen sich die Prozessparameter jedes Werkzeugs übertragen. Das gelingt unter anderem mit Hilfe von Turcks induktivem Koppler. Nach einem Werkzeugwechsel tauschen das Werkzeug und die Cloud berührungslos untereinander Der Ultraschallsensor liefert neben dem Füllstandswert auch einen Hinweis, wenn sich Schaum auf der Oberfläche bildet Werte wie etwa die Betriebszeit aus. Anwender können dann in der Cloud einsehen, wie viele Stunden die einzelnen Werkzeuge verwendet wurden oder wie lange die Maschine in der Zwischenzeit stillstand. DIGITALISIERUNG „BIS ZUM LETZTEN METER“ IO-Link und Cloud Services miteinander verbinden – das ist eine Stärke von Turcks IIoT-Lösung für Unternehmen, die durchgängige Digitalisierung bis zum einzelnen Sensor in der Maschine suchen. Ob zur Inbetriebnahme und Wartung, Zustandsüberwachung oder Prozessoptimierung, die Potenziale von IO-Link Devices werden so gezielt genutzt. Die Cloud bringt dabei Geräte- und Maschinendaten auf die Bildschirme unterschiedlicher Endgeräte. Sie informiert bei Grenzwertüberschreitungen oder Defekten und ist dank bidirektionaler IO-Link-Kommunikation selbst aktiver Systemteilnehmer, etwa beim Abgleich von Geräte informationen in einer Datenbank. Bilder: Turck www.turck.de iC-PZ Series Hochauflösende optisch-reflexive Absolut-Encoder • Variable Scheibendurchmesser und Linearmaßstäbe durch FlexCode® • 22-Bit-Auflösung mit Ø 26-mm-Codescheiben • On-chip Kalibrierung bietet höchste Präzision • Großer Toleranzbereich vereinfacht die Montage Tel.: 06135 / 9292-300 E-Mail: info@ichaus.de www.ichaus.com/pz

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