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DER KONSTRUKTEUR 5/2017

DER KONSTRUKTEUR 5/2017

SENSORTECHNIK "NICHT NUR

SENSORTECHNIK "NICHT NUR AUF DER YACHT GEFRAGT: ROBUSTE KOMPONEN- TEN, DIE PLATZ UND VERDRAHTUNGSAUF- WAND SPAREN" Martina Heimerl, Stv. Chefredakteurin www.DerKonstrukteur.de 01 02 SPECIAL Auf Wasserfahrzeugen ist der Raum begrenzt, das gilt selbst für eine 100 m lange Superyacht. Die Einsatzbedingungen auf See sind rau. Trotzdem ist Hightech gefragt. Ein Anforderungsprofil, das wir aus dem Maschinenbau kennen. Kein Wunder, dass die I/O-Module und die Neigungssensoren von Turck, die sich im harten Industriealltag bewähren, ihre Vorteile hier ausspielen können. "DURCH DIE I/O-BLOCKS VON TURCK HABEN WIR VIEL VERDRAH- TUNGSARBEIT EINGESPART" Ed Groen in `t Woud, Akerboom Yacht Equipment, Leiden (NL) Ich suchte nach robusten I/O- Blocks, die meine Signale direkt aus dem Feld über Ethernet/IP zur Steuerung bringen. Bei Turck bin ich fündig geworden. Auch die Bauform und die hohe Schutzart der TBEN-L hat gut gepasst. Wir lieben Kunststoff, weil er nicht rosten kann. www.DerKonstrukteur.de direkt aus dem Feld über Ethernet/IP zur Steuerung bringen“, sagt Groen in `t Woud. „Der Hersteller der Steuerung konnte nur eine Lösung anbieten, die keine Leistungsversorgung der angeschlossenen Sensorik und Aktorik integriert hat. Das hätte aufwändige Konfektionierung von Spezialsteckern zur Einspeisung separater Spannung erfordert, die wir uns sparen wollten. Außerdem haben die Bauform und die hohe Schutzart der TBEN-L von Turck gut gepasst. Wir lieben Kunststoff, weil er nicht rosten kann.“ Neben dem reduzierten Verdrahtungsaufwand sparen die IP69K-I/O-Block-Module auch jede Menge Platz ein. Mit ihrem vollvergossenen Kunststoffgehäuse und der hohen Schutzart sind die Module optimal für den Einsatz zur See ausgelegt. Viele Schaltschränke auf dem Schiff sind heute überflüssig, weil die TBEN-L direkt neben den Hydraulikventilen montiert sind. „In einem Raum, in dem früher Schaltschränke standen, sind heute Taucheranzüge untergebracht“, nennt Groen in `t Woud einen angenehmen Nebeneffekt der modernen Steuerungsund Kommunikationstechnik. NEIGUNGSWINKEL-SENSOREN LIEFERN ANALOGSIGNALE Auf dem Schiff fallen viele digitale Eingangs-Signale an. Diese liefern zum Beispiel Endschalter, die die Position der Schließbolzen in den Türen erfassen. Analoge Signale werden von Neigungswinkel-Sensoren ausgegeben. Die B1N360-Inclinometer von Turck erfassen die Neigung der Plattformen, wenn sie aufs Wasser gelassen werden. Dabei ist es wichtig, die Neigung nicht absolut, sondern in Relation zum Schiff zu erfassen. Da das Schiff ja permanent leicht pendelt, haben Ed Groen in `t Woud und sein Team jeweils zwei Neigungswinkelsensoren verbaut: Einen im Schaltschrank, den anderen direkt an der Plattform selbst. Der Sensor auf dem Schiff liefert den Referenzwert. Aus der Subtraktion der beiden Neigungen errechnet die Steuerung die realen Winkel der Plattform in Relation zum Schiff. Die Analogsignale der Neigungssensoren werden von Turcks ultra-kompakter I/O-Station TBEN-S2-4AI zur Steuerung gebracht. Die TBEN-S sind mit ihren 32 mm Breite noch kompakter als die TBEN-L, erfüllen aber ebenfalls IP69K. Eine TBEN-S befindet sich im hinteren Bereich und eine im vorderen Bereich der Yacht. Beide bringen jeweils die Signale von zwei Plattformen zur Steuerung. BLOCK-I/OS ERLEICHTERN VERDRAHTUNG Wirklich effektiv wurde die Lösung durch den Einsatz der digitalen Block-I/O-Module TBEN-L1-16DOP. Damit könnten alle Ausgangssignale über eine Ethernet-Leitung von der Steuerung zu den digitalen Ventilen gebracht werden. „Durch die I/O-Blockmodule von Turck haben wir viel Verdrahtungsarbeit eingespart. Außerdem konnten unsere Mechaniker die M12-Stecker einfach selbst verdrahten – ohne elektrotechnisches Fachwissen und einen detaillierten Verdrahtungsplan.“ Die TBEN-I/O-Module sind als Multiprotokoll-Geräte an Steuerungen mit den Protokollen Profinet, Ethernet/IP und Modbus TCP gleichermaßen einsetzbar. Die Runderneuerung der Yacht kann sich sehen lassen. Da die Limitless auch optisch erneuert wurde und auch die übrige Bordelektronik sowie die Klimaanlage auf den neuersten Stand der Technik gebracht wurden, macht das Schiff fast den Eindruck eines Neubaus. Alle Einrichtungen kann die Crew heute sowohl über HMIs vor Ort, Fernbedienungen oder über den zentralen Steuerungsraum bedienen. Auch der Eigen- 38 DER KONSTRUKTEUR 5/2017

03 01 Jedes Block-I/O TBEN- L-16DOP stellt 16 digitale Ausgänge bereit, um die Hydraulik-Ventile anzubinden 02 Beim Ausfahren der Schwimmplattform samt Boarding-Leiter muss die aktuelle Neigung der Plattform in Relation zum Schiff erfasst werden 03 Heute können alle Einrichtungen vom zentralen Steuerungsraum aus bedient werden 04 Schaltkästen und andere Schutzeinrichtungen sind mit den robusten Block-I/O- Lösungen in IP69K nicht mehr erforderlich tümer der Yacht zeigte sich hochzufrieden, obwohl er sich auch ein neues Schiff hätte zulegen können. Da er die Limitless damals aber selbst mitkonstruiert hat, hängt er sehr an seiner Yacht. Alte Liebe rostet nicht! 04 Wir machen Ihre Maschine sicher. Mit den neuen Safety Installationssystemen. ■ ■ ■ ■ ■ Einfache Verdrahtung von Sicherheitsschaltern in Reihenschaltung Passive Feldbox PFB für den vielseitigen industriellen Einsatz Passives Verteilermodul PDM für hygienesensible Anwendungen Aktive Eingangserweiterung SRB-E-PE für alle Sicherheitsschalter SD-Interface für die Übertragung umfangreicher Diagnosedaten www.schmersal.com EFFIZIENTE REGELUNG DER HYDRAULIKZYLINDER Auf einem anderen Schiff, das mit Turck-Automatisierungstechnik überholt wird, kann Akerboom sogar auf weitere analoge Signale verzichten. Die hydraulischen Antriebe werden dort nicht über klassische Proportional- oder Servoventile geregelt. Groen in `t Woud hat eine alternative Lösung zur dynamischen Steuerung der Hydraulikantriebe entwickelt. Die Antriebe der Plattformen und Krane müssen dynamisch gesteuert werden, um Bewegungen schneller ausführen zu können. Die Kraft der Hydraulikzylinder muss also über Öldruck geregelt werden. Statt dies mit einer konstanten Pumpleistung und dynamischen Ventilen zu regeln, werden heute digitale Ventile eingesetzt, die nur die Richtung des Ölflusses festlegen. Die Kraft der Zylinder regelt Groen in `t Woud über eine variable Pumpleistung. Der Frequenzumrichter, der die Hydraulikpumpe antreibt, besitzt eine Ethernet/IP-Schnittstelle und kann darüber dynamisch gesteuert werden. In der Steuerung ist für jedes Bewegungsschema ein Funktionsbaustein oder Add-on hinterlegt, das vorgibt, wie lange die Pumpe mit welcher Frequenz betrieben werden soll. So lassen sich mit einem Knopfdruck sehr dynamische Bewegungsabläufe fahren, um beispielsweise die Leitern und Gangways des Schiffs schnell, ruckelfrei und zudem energiesparend ein- und auszufahren. Digitalventile haben keinen Energieverlust durch Abwärme, wie er bei Proportionalventilen entsteht. www.turck.com

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