SPS/IPC/Drives Intelligente Sensorik verbindet sich mit der Steuerungstechnik in der Maschine

Auf der diesjährigen SPS/IPC/DRIVES haben Siemens und der Sensorik-Spezialist Sick AG gemeinschaftlich entwickelte Steuerungs-, Aktor-, Sensor- und Netzwerklösungen auf der Basis von IO-Link vorgestellt.

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Jauch Quartz GmbH

ISH Ingenieursozietät GmbH

SICK AG

In einem gemeinsamen Projekt mit dem Maschinenhersteller KHS GmbH wurde eine Maschine des Typs Innopack Kisters CSM050-1, die Tragegriffe an zwei unterschiedliche Sixpack-Gebinde klebt, durchgängig mit IO-Link-fähiger Steuerungs-, Schalttechnik und Sensorik ausgerüstet. IO-Link ist ein Kommunikationsstandard, der die Anbindung intelligenter Sensoren und Aktoren an ein Automatisierungssystem erlaubt.

Durch die kommunikative Integration von Sensoren und Aktoren, also der untersten Feldebene, wird der Informationsfluss innerhalb der Automatisierungsebenen durchgängig. Auch wenn sich die einzelnen Sensorfunktionen unterscheiden, steigern die in den Maschinen realisierten Sensoren die Flexibilität, Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Bedienerfreundlichkeit und Effizienz deutlich.

Untergliedert in die fünf Prozessschritte „Beladung und Entladung der Maschine“, „Fördern und Schieben von Packs“, „Fördern und Vereinzeln von Packs“, „Trageband-Applikation“ und „Pack-Zusammen- und Rückführung“ wurden Steuerungen und Schalttechnik von Siemens und fast zwei Dutzend Sensorlösungen von Sick mit unterschiedlichsten Funktionen in die KHS-Maschine integriert.

Die zur Vorderkantenerkennung eines Sixpacks auf einem Bestückungsband eingesetzte Lichtschranke WL12G-3 entprellt dezentral, was sie wirklich sieht, und nicht das Schaltsignal. Die realisierbaren Entprellzeiten sind unabhängig von Zykluszeiten, Buslaufzeiten und Eingangsverzögerungen. Per Timestamp-Funktion erfolgt mit der Lichtschranke WL12G-3 eine Vorderkanten- und Hinterkantenerkennung eines Sixpacks auf dem Einlaufband.

Die Positionserfassung eines Zylinders am Einlaufband wird mit dem magnetischen Zylindersensor MPA gelöst. Die direkte Ansteuerung des Pneumatikventils durch den MPA via Timestamp-Funktion optimiert die Sensor-Aktor Kommunikation im Netzwerk.

Zur High Speed- Drehzahlüberwachung, also zur Erfassung der Geschwindigkeit des Motors am Förderband, wird ein induktiver Sensor eingesetzt. Als Alternative zu einem zentralen Zählermodul bewährt sich eine Lichtschranke der Produktfamilie W4-3 als optischer Impulszähler an der Lochscheibe.

Der Ultraschallsensor UM18 misst direkt die Höhe der Sixpacks – das aufwendige Umrechnen und Interpretieren des Analogsignals in der Steuerung entfällt. Der Distanzsensor DT35 ermittelt das Profil der Packs und bewährt sich als Alternative zu Sensoren mit Analogausgang und analoger SPS-Eingangskarte. Lichtschranken des Typs WSE4-3 werden zur Lückenerfassung zwischen zwei Sixpacks eingesetzt. Der Sensor ermittelt die Zeit zwischen den Packs und übermittelt sie über den IO-Link Master CM 4xIO-Link an die überlagerte Simatic-Steuerung von Siemens.

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