DIGITAL SCOUT SPS 2023

Wartung, wappnen. All

Wartung, wappnen. All dies benötigt jedoch Platz im sowieso schon engen Schaltschrank der Anlage. Hinzu kam, dass diesmal Standardkabel verwendet werden sollten, damit man auch in Bezug auf die Längen von vorgefertigten Kabeln flexibel bleibt. ENGES RAUMANGEBOT SORGT FÜR UMDENKEN Die Umsetzung bereitete einiges Kopfzerbrechen. Eigentlich wollte man diesmal IO- Link in der gesamten Maschine einsetzen. Aber wegen des engen Raumangebots hatte man Bedenken, da die bisher verwendeten Mastermodule sehr groß waren. Außerdem mussten nach wie vor Geräte ohne IO-Link- Anbindung integriert werden. Auch der Anschluss des neuen Ventilkopfs mit IO-Link an den Prozessknoten war herausfordernd. Dazu muss man wissen, dass in dem Prozessknoten mit seinen 34 Ventilköpfen alle Medien- und Produktströme zusammen laufen Bei der Ansteuerung des Ventilkopfs kam es zu Problemen bei der Kommunikation zwischen Feldgerät und dem IO-Link-Master. Insbesondere für die Software-Ingenieure war der Aufwand für Programmierung und Inbetriebnahme hoch. Am Ende gelang es zwar, über Upgrades auf beiden Seiten (Master und Gerät) die gewünschte Funktionalität zu erhalten, dennoch so richtig zufrieden war man bei Elopak nicht. Eine weitere Herausforderung war die unpraktische Handhabung der Stromkabel der Master-Module. „Wir mussten die Module sehr nahe beieinander platzieren. Allerdings waren die Kabel zu steif, so dass sie sich nicht leicht anschließen ließen“, erklärt Klesse die Problematik. MODULE MACHEN SICH KLEIN Die Wende kam mit einem Besuch auf der SPS 2019, dort fand man fand kleine kompakte IO-Link-Master-Module sowie einen IP67 8-Port Ethernet/IP-Switch von Turck. Diese IO-Link-Master-Module besitzen zwar nur 4 Class A-Ports, zeichnen sich aber durch kleinere Stecker und damit dünnere Leitungen aus. „Von großem Vorteil war, dass die Module für IO-Link, multi-analoge und digitale IO‘s alle in Bezug auf Form, Größe und Anschlusspunkte gleich waren. Wir bleiben also flexibel und können damit auch mal zum Beispiel einen einfachen Temperatursensor ohne IO-Link installieren. Außerdem können wir nun Module zusammenfassen“, so Klesse. Die Vorteile sind immens. Mit IO-Link lässt sich die Inbetriebnahmezeit um mehr als 50 Prozent verkürzen. Alle Parameter lassen sich über eine Software einstellen. Außerdem können in der neuen Anlage viele Arbeiten an vorgefertigten Baugruppen vom Lieferanten selbst durchgeführt werden, einschließlich aller Tests und Einstellungen. AUSBLICK Bei der Entwicklung von IO-Link-fähigen Sensoren sieht Klesse weiter Luft nach oben, obwohl sich die Zahl der Sensoren mit IO-Link in den vergangenen Jahren erhöht hat. „Wir haben in der Anlage neue Schutztürschalter mit LED-Anzeige im Einsatz. Hier wird der Status der Tür am Handgriff farblich angezeigt. Es wäre ein Traum, dieser wäre IO-Link-fähig“, nennt Klesse ein Beispiel. In der Anlage gibt es etwa 20 Türen dieser Art. Im Augenblick behilft sich Elopak damit, dass kleine Schaltschränke mit je einer IO-Station für je vier Türen mit einer Verkabelung in der Seitenwand entwickelt wurden. „Mit IO-Link wäre die Anbindung viel eleganter zu lösen gewesen“, ist Klesse überzeugt. Im Übrigen würde sich mit IO-Link nicht nur die Verbindung zwischen Feldgeräten und Schaltschränken um mehr als die Hälfte reduzieren, sondern auch die Einsätze und Nachfragen seitens der Servicetechniker. Umso wichtiger sei – so Klesse abschließend – dass die IO-Link-Community bei ihren jetzigen Standards bleibe und die Qualität weiterhin hochhalte. Sabine Mühlenkamp Shapingthe Future. Ethernet-APL Rail Field Switch –die neueste FieldConnex®-Innovation Dererste Switch weltweit, derEthernetins Feld der Prozessanlagebringt. Mehr Informationen unter pepperl-fuchs.com/tr-APL PI-Magazin 2/2023 13

Bild: PNO Im Demomodell auf dem PI-Gemeinschaftsstand auf der SPS arbeiten nicht nur Antriebe von elf Herstellern reibungslos zusammen, sondern es wird auch der Mehrwert der PROFIdrive- Standardisierung für die Simulation gezeigt. Synchrone Kommunikation und Simulation mit PROFIdrive DEMOMODELL ZEIGT, WIE ES GEHT! Das Applikationsprofil PROFIdrive normiert hersteller- und technologieunabhängig das Zugriffsverfahren auf Antriebsdaten elektrischer Antriebe. Mit PROFINET über IRT (Isochronous Real-Time) lassen sich so perfekt komplexe Motion-Applikationen umsetzen, wie ein Messemodell auf der SPS zeigt. PROFIdrive ist das Standardprofil für die Antriebstechnik in Verbindung mit dem Kommunikationssystem PROFINET. Um einen echten Mehrwert in der Praxis zu erhalten, ist es notwendig, unterschiedliche Hersteller unter einen Hut zu bekommen. Ein neues Demomodell auf dem PI-Gemeinschaftsstand auf der SPS zeigt, wie das funktioniert. Dort arbeiten nicht nur Antriebe verschiedener Hersteller reibungslos zusammen, zusätzlich wird auch der Mehrwert der PROFIdrive- Standardisierung für die Simulation gezeigt. Die Verwendung offener, in Applikationsklassen (engl. Application Class, AC) unterteilter "Antriebsprofile" ist ein bewährter Weg, Antriebe und Steuerungen unterschiedlicher Hersteller über Kommunikationssysteme durchgängig und einfach zu verbinden. Zum Hintergrund: Die Einbindung von Antrieben in Automatisierungslösungen ist stark von der Antriebsanwendung abhängig. Aus diesem Grund definiert das PROFIdrive-Profil sechs unterschiedliche Applikationsklassen (AC1 .. AC6), die den gesamten Bereich der Antriebsanwendung abdecken. Das Messemodell basiert auf der synchronen Kommunikation über PROFINET IRT mit dem Zusatz des PROFIdrive-Profils Application Class 4 (AC4). Die Anwendungsklasse 4 ist typischerweise für komplexe, synchronisierte Bewegungsaufgaben in einer mehrachsigen Produktionsmaschine notwendig. Sie definiert eine Schnittstelle zwischen der Drehzahlsollwertschnittstelle und der Lage-Istwert-Schnittstelle, wobei die Regelung der Drehzahl auf dem Antrieb und die Lage auf der Steuerung geregelt wird. Die Bewegung für mehrere Achsen wird zentral geregelt, z. B. durch eine SPS. Der Lageregelkreis wird mit Hilfe des Busses geschlossen. Zur Synchronisation der Takte für die Lageregelung in der Steuerung und für die Drehzahlregelung in den Antrieben ist eine Taktsynchronisation erforderlich. PROFINET über IRT stellt hierzu die notwendigen Synchronisationsmechanismen zur Verfügung, die Gerätefirmware kümmert sich um die Datenversorgung des PROFIdrive-Profils. Im Messemodell wird das reibungslose Zusammenspiel von Antriebsprodukten elf unterschiedlicher Hersteller in einer Maschine demonstriert. Dabei stellen die integrierten Produkte nur einen kleinen Ausschnitt der großen Vielfalt an Antrieben dar, die PROFI- NET IRT und das Antriebsprofil PROFIdrive Applikationsklasse 4 unterstützen. Insbesondere in Zeiten immer noch angespannter Lieferketten kann es für den Endkunden ein enormer Vorteil sein, auf unterschiedliche Hersteller zurückzugreifen. Die Standardisierung bietet dem Endkunden also zusätzliche Optionen bei der Auswahl des passenden Antriebs. IM GLEICHTAKT Das Modell besteht aus zwei separaten Modulen. Im ersten Modul werden acht Servo- Antriebe von sieben unterschiedlichen Herstellern taktsynchron gesteuert. Unter Stroboskop-Beleuchtung ergeben die auf den Walzen aufgedruckten Buchstaben ein Wort. Dies belegt visuell, dass die Walzen synchron laufen. Im zweiten Maschinenmodul werden drei Kreisscheiben in Gleichlauf gebracht. Sie werden jeweils von einem Servo-Antrieb in Rotation versetzt. Die Kreisscheiben haben Löcher, durch die kurzzeitig 14 PI-Magazin 2/2023