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DER KONSTRUKTEUR 1-2/2015

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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK I XXX Sauber Verdrahtet AS-i erschließt in Ultraschall-Reinigungsanlage Vorteile Andreas Biniasch In 30 000 Schwingungen pro Sekunde versetzt, löst Wasser durch ultra-feine Kavitations-Explosionen selbst mikroskopisch kleine Schmutzpartikel von Oberflächen oder aus feinsten Spalten. Die Firma KLN Ultraschall aus Heppenheim hat sich auf den Bau solcher Anlagen für den weltweiten Einsatz spezialisiert. Ebenso sauber wie die gereinigten Gegenstände ist die steuerungsseitige Auslegung der Anlage: Denn anstatt aufwendiger Kabelbäume kommt das schlanke Bussystem AS-Interface zum Einsatz. Andreas Biniasch: Technischer Redakteur ifm electronic gmbh, Essen In unzähligen Produktionsbereichen wird die Ultraschallreinigung eingesetzt. Häufig nach mechanischen Bearbeitungsprozessen, nach denen das Werkstück zur weiteren Verarbeitung oder Veredelung absolut frei von Partikeln oder anderen Anhaftungen sein muss. Ein Beispiel ist die Entfernung des feinen Schleifstaubs in der Glasbearbeitung, etwa bei der Herstellung optischer Linsen. Auch in der Materialaufbereitung kommt die Ultraschallreinigung zum Einsatz, zum Beispiel zur Reinigung mikroskopisch kleiner Düsen, die bei der Herstellung von Kunststofffasern eingesetzt werden. So weit wie das Einsatzgebiet, so breit ist auch das Spektrum der Anlagen: von kleinen, standardisierten Kompaktgeräten bis hin zu individuellen, garagengroßen Anlagen. Oftmals sind die Reinigungsanlagen fester Bestandteil eines Produktionsprozesses. Ein Ausfall würde den gesamten Prozess stoppen. Deshalb ist maximale Zuverlässigkeit gefragt. Und im Fall einer Störung sollte sich der Fehler schnell lokalisieren lassen. Neben verlässlicher Sensorik und Aktuatorik ist auch deren Verkabelung maßgeblich für Zuverlässigkeit und Diagnosefähigkeit. Alles über ein gelbes Kabel Hier erschließt das eingesetzte Feldbussystem AS-Interface – Aktuator-Sensor-Interface, kurz AS-i –Vorteile. Statt komplexer und nur schwer zu durchschauender Kabelstränge läuft die Kommunikation dabei auf Sensorebene über ein schlankes, zweiadriges AS-i-Buskabel. „Baugröße, Flexibilität und der sehr schnelle Aufbau, dezentral an jeder Stelle der Anlage, sind für uns maßgebliche Vorteile von AS i“, erklärt Dieter Bickelhaupt, Bereichsleiter Reinigungstechnik bei KLN. Wie bei den Sensoren setzt KLN auch bei der Feldbus-Kommunikation auf Lösungen von IFM Electronic. Der Automatisierungsspezialist bietet vom Abgriff über I/O-Module bis hin zum Master-Gateway sämtliche Komponenten für eine umfassende Kommunikationslösung mit AS-Interface an. „Wir waren damals einer der ersten Kunden von IFM, die AS-i eingesetzt haben, mit durchschlagendem Erfolg. IFM hat ein Programm, das für unsere Anwendungen einfach gesagt optimal passt“, sagt Dieter Bickelhaupt. Er berichtet weiter: „Früher haben wir konventionell verdrahtet, das heißt mittels Klemmkastensystem und 24 Der Konstrukteur 1-2/2015

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK DER BRANCHEN- TREFFPUNKT. 04.– 06. NOVEMBER 2015 MESSEZENTRUM BAD SALZUFLEN direkt über die Ein- und Ausgänge der SPS. Die Verdrahtung war umfangreich und nahm viel Platz in der Anlage beziehungsweise im Schaltschrank ein.“ Bei AS-i dagegen werden sowohl Daten als auch Energie für die angeschlossene Sensorik / Aktuatorik gemeinsam über ein zweiadriges Flachkabel übertragen. Die verpolungssichere Durchdringungstechnik hilft dabei, Fehler bei der Installation zu vermeiden. Der modulare Aufbau und die frei wählbare Netzstruktur folgen konsequent der Anlagenstruktur und bieten dem Anlagenentwickler maximale Flexibilität. Die Reduktion der Klemmstellen führt zu einem deutlich geringeren Dokumentationsaufwand. Für die Prozesssteuerung sind unterschiedlichste Sensoren und Aktuatoren in der Reinigungsanlage verbaut: Zum Beispiel dienen induktive und optische Sensoren zur Positionsüberwachung der Behälterwagen, in denen die zu reinigenden Teile manuell zu- und abgeführt werden. Prozesssensoren überwachen Temperatur und Füllstand der Flüssigkeiten in den Reinigungsbehältern. Sowohl binäre Schaltsignale als auch analoge Prozesswerte, zum Beispiel Temperaturwerte, werden über den AS-i-Bus an die Steuerung übertragen. Ein Beispiel für Sensoren mit kombinierter Aktuatorik sind die sicheren AS-i-Türschalter mit Zuhaltung. Wenn sie von der Steuerung über AS-i ein Freigabesignal er- STATEMENT Martina Bopp, Redakteurin Vor 25 Jahren suchten die Firmen Balluff, Baumer, Elesta, Festo, IFM Electronic, Leuze Electronic, Pepperl+Fuchs, Sick, Siemens, Turck und Visolux nach einer wirtschaftlichen Lösung zum Anschluss von Sensoren und Aktuatoren. Sie sollte die aufwendige Parallelverkabelung auf der Feldebene ersetzen – einfach, robust und flexibel. Daraus erwuchs der Standard AS-i, ein simples und schlüssiges Konzept und ein schönes Beispiel für eine Kooperation zwischen Wettbewerbern. Die Bilanz heute: über 15 Millionen installierte Slaves. Die Mischung macht’s: Mehr als 480 Aussteller – vom Global Player bis hin zum spezialisierten mittelständischen Nischenanbieter – zeigen auf der kommenden Zuliefermesse Maschinenbau gemeinsam Lösungen entlang der gesamten Prozesskette bei der Entwicklung von Maschinen. An einem der führenden Wirtschaftsund Technologiestandorte Deutschlands treffen Sie vor Ort Branchenpartner und Entscheider für Ideen und Lösungen zur produktiven Prozessgestaltung. 01 Sämtliche Sensorik ist über Module an das Bussystem AS-i angeschlossen www.fmb-messe.de

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