Intelligentes Stromverteilungssystem

Anlagentransparenz mit IO-Link

Die Steigerung der Anlagenverfügbarkeit bei einer gleichbleibend hohen Qualität der produzierten Produkte ist eine wesentliche Anforderung im Maschinen- und Anlagenbau. Dafür sind Transparenz im Produktionsprozess und die hervorragende Konstruktion der Maschinen essenziell. Die kontinuierliche Messwerterfassung überwacht den Fertigungsprozess genau. Das ermöglicht eine schnelle Reaktion auf Veränderungen, was zu stabilen Fertigungsabläufen und guten Resultaten führt. Sensoren erfassen eine Vielzahl von Messwerten in der Anlage. Für deren Weiterleitung zu den übergeordneten Steuerungssystemen ist IO-Link sehr gut geeignet.

 Das intelligente Einspeisemodul EM12D-TIO (Bild: E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH)

Das intelligente Einspeisemodul EM12D-TIO (Bild: E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH)

Die standardisierte Schnittstelle ermöglicht die schnelle und einfache Integration von Komponenten in das IO-Link-System. Dieses System ist unabhängig vom verwendeten Feldbussystem und daher universal einsetzbar. Es besteht aus einem IO-Link Master, an dem die unterschiedlichen IO-Link Devices angeschlossen sind. Die Anzahl der maximal angeschlossenen IO-Link Devices ist abhängig vom verwendeten IO-Link Master. Die Bandbreite der Verbindung zwischen Master und Device beträgt bei IO-Link maximal 32 Byte. Die Verbindung der beiden Geräte ist eine direkte Punkt-zu-Punkt Verbindung. Dadurch ist die Konfiguration und Implementierung einfach zu realisieren. Alle Parameter des Devices sind im IO-Link Master gespeichert. Ein neues Gerät kann der IO-Link Master erkennen und automatisch parametrieren. Diese Funktionalität verkürzt z.B. die Erstinbetriebnahme oder den Austausch von Geräten im Fehlerfall.

Hohe Transparenz reduziert die Stillstandszeiten

Bisher ist die DC 24 V-Stromverteilung und Absicherung nur beschränkt transparent. Oftmals beschränkt sich diese auf einen Signalkontakt, der den Status des Sicherungsautomaten meldet. Dadurch sind Rückschlüsse auf die angeschlossenen Lasten nicht möglich. Das Rex-System mit IO-Link macht die Stromverteilung transparenter. Es ist möglich das System mit zwei verschiedenen Konfigurationen zu betreiben, wobei einzig die verwendete IODD (IO Device Description) die gewählte Konfiguration unterscheidet. Die Geräte sind für beide Konfigurationen verwendbar. Die Standardversion kann mit bis zu 16 elektronischen Sicherungsautomaten vom Typ Rex12D arbeiten. Bei der Verwendung von zweikanaligen Sicherungsautomaten sind das max. 32 Kanäle. Alle Sicherungsautomaten übertragen dann den Status jedes einzelnen Automaten zyklisch. Das ist besonders für umfangreiche Anlagen hilfreich, da der Bediener einen schnellen Überblick über den Status seiner DC 24 V-Stromverteilung erhält. Dabei wird nur ein Port am IO-Link Master für die Verarbeitung aller Sicherungsautomaten benötigt. Die zweite Variante ermöglicht die Verarbeitung von wesentlich mehr Informationen. Bei dieser wird neben den Statusinformationen auch der Laststrom zyklisch übertragen. Dadurch ist es möglich, den durch den Sicherungsautomaten fließenden Strom kontinuierlich zu überwachen und auf Veränderungen des Laststroms zeitnah zu reagieren. Steigt der Strom an, kann das z.B. eine Beschädigung oder eine Verschmutzung des abgesicherten Verbrauchers bedeuten. Das wiederum weist auf einen möglichen Fehler im Fertigungsprozess hin. Bei einer kommenden Wartung der Anlage lässt sich das berücksichtigen. Das führt zu einer Verringerung von ungewollten Stillständen und somit zu einer Verlängerung der Maschinenlaufzeit. Darüber hinaus verfügt das System über einen parametrierbaren Grenzwert pro Kanal. Dieser ist auf einen Wert zwischen 50 und 100 % des Nennstroms einstellbar. Erreicht der Laststrom des Sicherungsautomaten diesen Grenzwert, wechselt die LED die Farbe und beginnt zu blinken. Die Warnmeldung ist am Gerät deutlich erkennbar. Gleichzeitig wird die Information auch an das übergeordnete System gemeldet und sorgt für eine entsprechende Visualisierung.

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