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DER KONSTRUKTEUR 11/2016

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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK "IO-LINK FÖRDERT DIE BRENN- STOFFZELLE?" Martina Heimerl, Redakteurin www.DerKonstrukteur.de 03 Sensorhubs (links unten) sammeln die Signale einfach schaltender Sensoren ein, über Profinet IO-Link-Master (oben links) lassen sich über IO-Link-Ports IO-Link-Devices anschließen 03 SPECIAL www.DerKonstrukteur.de „Die Umsetzung von innovativen Zukunftstechnologien hängt maßgeblich von den Potenzialen des Maschinenbaus ab. Serienreife Produktions- und Prüfverfahren sind gefragt. So können kompakte, hochleistungsfähige Komponenten, Schnittstellen und Kommunikationsstandards völlig neue Möglichkeiten eröffnen und wiederum Enabler für Zukunftstechnologien sein.“ "IO-LINK HAT UNS VIEL ZEIT GESPART UND DIE KABELMENGEN REDUZIERT" Peter Kronenberg, P+K Maschinen- und Anlagenbau, Solingen „Trotz anfänglicher Skepsis konnten wir die Anlage zu zweit an einem Vormittag komplett auflegen. Das ist ein neuer Rekord für eine Anlage dieser Größenordnung. Zum Vergleich: Ohne IO-Link und mit einem schnellen Elektriker hätte es erfahrungsgemäß drei Tage gedauert. Außerdem haben wir jetzt wenige schlanke Kabel bis zum Schaltschrank statt dicker Kabelbäume bei konventioneller Verkabelung. Die serielle Schnittstelle vereinfacht den Installations- und Verkabelungsprozess also ganz erheblich.“ Greifer in einer zweiten, identisch ausgelegten Inspektionskammer weitere Bilder zu machen. Alle Fotos bleiben für die weitere Auswertung gespeichert und können jederzeit auf einem Monitor begutachtet werden. Die Zuordnung der Bilder zu den einzelnen Bipolarplatten erfolgt über die mit einem RFID-Chip gekennzeichneten Werkstückträger. Dafür befinden sich an allen relevanten Übergangspositionen M18-Leseköpfe mit abgesetzter Auswerteeinheit des Balluff- RFID-Systems BIS L (read only System). Das berührungslos arbeitende Identifikationssystem liest die Informationen der Datenträger aus. Die Daten liegen über die IO-Link- Schnittstelle direkt in den Prozessdaten vor und können in der SPS weiterverarbeitet und ausgewertet werden. An einer weiteren Station erfolgt dann die Dickenmessung der Platte mit sechs Laser-Sensoren mit Analogausgang, die im Demonstrator direkt mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Am Ende haben die künftigen Elektroden ein komplexes Prüfszenario durchlaufen, für jeden Prüfling stellt die Software die zugehörige Prüfhistorie zur Verfügung. Entsprechen sie in allen Punkten den geforderten Anforderungen, werden sie als I.O.-Bipolarplatten an einer weiteren Station maschinell abgefräst, die Graphit-Partikel an der Oberfläche freigelegt und so für den operativen Einsatz vorbereitet. Die N.I.O.- Platten dagegen werden ausgeschleust und in einem Magazin gesammelt. IO-LINK VERSCHLANKT DIE INSTALLATION Besonders auffällig ist: Obwohl in der Anlage über 90 schaltende Sensoren im Einsatz sind, macht die Maschine einen überraschend aufgeräumten und verkabelungstechnisch übersichtlichen Eindruck. Dies spiegelt sich dann auch in der besonders geringen Größe des Schaltschranks wider, denn die Zahl der hier erforderlichen I/Os ist vergleichsweise niedrig. Dies liegt maßgeblich am Einsatz von IO-Link, weiß Martin Prims vom Balluff Tec- Support: „Automatisierungsexperten vergleichen den IO-Link-Standard auch gerne mit der USB-Schnittstelle im EDV-Bereich: Alles lässt sich mit einem Standardkabel verbinden. Jegliche Art von Sonderkabel sowie zusätzliche Anschaltboxen entfallen. Kein Klemmen mehr, nur noch M12-Stecker setzen und die Verbindung steht. Dabei ist IO-Link auch noch abwärtskompatibel zu sämtlichen Standardsensoren und unempfindlich gegenüber Störeinflüssen.“ Über die Maschine verteilt sammeln elf Sensorhubs die Signale der einfach schaltenden Sensoren ein und bündeln je nach Variante acht bzw. 16 Eingänge auf einen IO-Link-Port. An jedem installierten Balluff-Profinet-IO-Link-Master stehen bis zu acht IO-Link-Ports zur Verfügung. Es sind fünf IO-Link-Master in der Maschine installiert. Von den insgesamt 40 IO-Link-Ports bleiben fünf als Reserve für eventuelle Erweiterungen frei, 35 IO-Link Ports sind belegt. Sie machen die IO-Link-fähigen Devices für die Steuerungsebene verfügbar. Im Einzelnen sind dies die IO-Link-fähigen Leseeinheiten des Balluff-RFID-Systems BIS L, zwei Ventilinseln mit ihren jeweils bis zu 24 Spulen zur Ansteuerung der Pneumatik- Komponenten, eine IO-Link-Smart-Light sowie die Sensorhubs mit ihren nicht IO-Link sprechenden Standard-Sensoren für die Steuerungsebene. Über 13 universelle Balluff-IO- Link-Module – dies sind einzelne IO-Link-Anschaltungen mit einem offenen Kabelende für 10 bzw. 16 Ein- oder Ausgänge – werden 13 Achssteuerungen über Standardsensorkabel mit der Steuerungswelt verbunden. Diese Achsen können nun mit einfachen digitalen Signalen an zuvor einmalig eingelernte Positionen gesteuert werden. Ein komplexes Protokoll und eine Verbindung der Achssteuerungen mit der SPS via Ethernet entfallen. www.balluff.de 96 DER KONSTRUKTEUR 11/2016

KOMPLETTLÖSUNGEN ZUR STEUERUNG VON TURBOMASCHINEN, BRENNERN UND KESSELN Die Hima Paul Hildebrandt GmbH bietet Komplettlösungen aus Hardware, Software und Dienstleistungen. Die flexiblen, readyto-use Sicherheitsapplikationen beinhalten alle notwendigen Komponenten und Dienstleistungen für die Steuerung, Regelung und Überwachung von Turbomaschinen und Kompressoren (Flexsilon TMC), Brennern und Kesseln (Flexsilon BCS) sowie Gas- und Flüssig-Pipelines (Flexsilon PMC). Indem sie alle wichtigen Funktionen der jeweiligen Anwendung in ein System integrieren, sollen sie einen sicheren und gleichzeitig kosteneffizienten Anlagenbetrieb ermöglichen. Anwender können mit den Lösungen Safety- und Critical-Control- Applikationen realisieren. Baustein dafür ist das Safety-System Himax, mit dem sich Turbinen, Brenner, Kessel und Pipelines automatisieren lassen. Hierunter fallen nicht nur Schutzfunktionen, sondern auch das Steuern und Regeln der Applikationen. Stand 7-320 Halle 7 AUF ZU NEUEN GIPFELN MIT TEAM ECKELMANN Erklimmen Sie mit Eckelmann den nächsten Gipfel der Innovation. Erleben Sie den Next Level der Automatisierung und Digitalisierung Ihrer Maschine. Lassen Sie uns gemeinsam die optimale Route planen. Wir sind auf Sie gespannt. Unsere Messethemen finden Sie auf: www.eckelmann.de/sps16w Besuchen Sie uns auf der www.hima.de INSERENTENVERZEICHNIS HEFT 11/2016 Eckelmann.indd 1 24.10.2016 14:06:34 ABB Automation Products, Ladenburg89 Afag, CH-Huttwil59 Balluff, Neuhausen11 Bühler Motor, Nürnberg45 Covestro, Leverkusen27 Danfoss, Offenbach29 Dunkermotoren, Bonndorf41 E-T-A, Altdorf75 Eckelmann, Wiesbaden97 eks Engel, Wenden56 Elatech, I- Brembilla19 Elektror, Ostfildern52 Faulhaber, Schönaich Halfcover Getriebebau NORD, Bargteheide7 GMN Paul Müller, Nürnberg15 HaRo, Rüthen71 Hawe, München57 Heidenhain, Traunreut 4.US Heidrive, Kelheim99 Hiwin, Offenburg37 Icotek, Eschach95 ifm, Essen 2.US Igus, Köln76 Kendrion, Villingen-Schwenningen97 Koyo Deutschland, Hamburg67 KTR, Rheine17 Kübler Group, Villingen-Schwenningen93 Lenze, Aerzen63 maxon motor, München5 Mayr, Mauerstetten35 Merkes, Solingen48 microsonic, Dortmund83 MiniTec, Schönenberg-Kübelberg25 Neugart, Kippenheim47 Novotechnik, Ostfildern87 Nozag, CH-Pfäffikon61 Pepperl+Fuchs, Mannheim91 Pilz, Ostfildern9 Pittman, F-Elancourt67 PM°DM, Villingen-Schwenningen61 Posital Fraba, Köln79 R+W, Klingenberg31 Rittal, Herborn84+85 Schallenkammer, Kürnach55 Schmidt-Kupplungen51 Schmolz+Bickenbach, CH-Luzern69 Sieb & Meyer, Lüneburg65 steute, Löhne81 Sumitomo, Markt Indersdorf49 Tecnotion, München101 VMA, Großostheim53 Waldmann, Villingen-Schwenningen3 WITTENSTEIN alpha, Igersheim77 WSCAD, Bergkirchen39 Zimmer Group, Ettlingen33 Beilage: Technische Akademie Wuppertal e.V. D Wuppertal Permanentmagnetbremse oder Federdruckbremse? Wir haben immer die optimale Lösung! Ob Permanentmagnetbremsen oder Federdruckbremsen – aufgrund unseres breit gefächerten Produktprogramms können wir auf nahezu alle Kundenwünsche eingehen. Die neu entwickelte Federdruckbremse für Servomotoren „Servo Line“ komplettiert das Produktportfolio, sodass wir Ihnen für jede Applikation die optimale Lösung anbieten können. Besuchen Sie uns auf der SPS IPC Drives in Nürnberg! Halle 3A Stand 111 22. – 24.11.2016 Kendrion (Villingen) GmbH Tel: +49 7721 877-0 sales-ids@kendrion.com www.kendrion-ids.com

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