Sensoren, bei denen Optik und Verstärker getrennt sind, kommen immer dann zum Einsatz, wenn Detektions- oder Messfunktionen nahe am Objekt umgesetzt werden müssen, dort aber kein Platz für die Montage integrierter Standardsensoren vorhanden ist. Häufig geht es in solchen Maschinen generell eng zu, so dass gleich eine Vielzahl von Detektions- und Messaufgaben durch Sensoren mit Lichtleiter-Optik oder separatem Optikkopf umgesetzt werden. Die Verstärker- und Auswerteeinheiten werden dabei an abgesetzter Stelle montiert – und bislang häufig einzeln verdrahtet. Die neuen WI180C Gateways ermöglichen es, Lichtleitersensoren WLL180T, Kontrastsensoren KTL180 und messende Displacementsensoren wie die OL1 und verschiedene OD-Produktfamilien von Sick über eine einzige Leitung direkt in die IO-Link- oder die Feldbuswelt zu integrieren. Die Möglichkeit, die Objekte detektierenden, Kontraste erfassenden oder Abstände messenden Sensoren auch im gemischten Betrieb anzuschließen, bietet zusätzliche konstruktive und applikatorische Flexibilität.
Sensoranschluss über Rückwandbus-Stecker
Die Gateways übernehmen die bewährte Stecker-Buchse-Anschlusstechnik der einzelnen Sensorbaureihen. Bis zu 16 Sensoren können auf einer Hutschiene per Rückwandbus aneinander gesteckt und durch das gleiche Prinzip mit dem Kommunikationsmodul verbunden werden. Das Gateway sammelt alle Sensordaten ein und überträgt diese Daten über ein einziges Kabel entweder an einen IO-Link-Master, z.B. das Sensor Integration Gateway SIG200, oder über ein Feldbusmodul für Profibus, Profinet, Ethercat oder Ethernet/IP weiter an die Maschinensteuerung. Die Sensoren im Busverbund können ihrerseits im Betrieb einzeln mit der IO-Link- oder Feldbuswelt kommunizieren – also Prozess- und Servicedaten übertragen oder Parametrierungsdaten empfangen. Gleichzeitig werden sie dabei mit Energie versorgt. Unter dem Strich minimiert der Anwender durch den Einsatz der Gateways seinen Material- und Verdrahtungsaufwand – so dass sich deren Einsatz bereits bei wenigen angeschlossenen Sensoren als wirtschaftlich vorteilhaft darstellen kann. Entsprechendes gilt auch im Vergleich mit Lichtleiter-Sensoren mit integrierter IO-Link-Anbindung, die lediglich stand alone eingesetzt werden können und einzeln verdrahtet werden müssen. Hinzu kommen weitere Vorteile.
Individuelle Parametrierung und vereinfachte Bedienung
So können die Lichtleiter-, Kontrast- und Displacementsensoren mit abgesetztem Verstärker von Sick über Bedienelemente am Gerät intuitiv bedient werden. Bei den Lichtleitersensoren und den Kontrasttastern kann die Anzeige im 7-Segment-Display je nach Einbaulage elektronisch um 180° gedreht werden – der Sensor kann also immer richtig herum abgelesen werden. Ist eine direkte Bedienung der einzelnen Verstärker z.B. aufgrund der Einbaulage nicht möglich oder zu umständlich, können die einzelnen Sensoren auch zentral über das Gateway ferngesteuert werden -entweder direkt per IO-Link bzw. per entsprechendem Bus aus der Steuerung heraus oder bei Einsatz des neuen IO-Link Gateways über das Engineering-Tool Sopas. Alle Einstellungen wie beispielsweise Empfindlichkeit oder Schaltschwelle können als Klartext vorgegeben und bei Bedarf für jeden einzelnen Sensor optimiert werden – auch im laufenden Betrieb. So lassen sich beispielsweise bei einem Wechsel von Verpackungsmaterialien oder zu detektierenden Elektronikbauteilen die Sensoreinstellungen bequem und sicher über die Steuerung an die verschiedenen Erfordernisse anpassen. Damit integrieren sich diese Sensoren mit abgesetztem Verstärker jetzt ebenfalls in automatisierungstechnische Bedienkonzepte üblicher Standardsensoren mit IO-Link oder Feldbusanbindung.
Gateways generieren funktionale Mehrwerte
Die Datenübertragung über die Gateways kann die Maschinenfunktionalität im Kontext von Industrie 4.0 entscheidend erhöhen. So können alle Prozess- und Servicedaten über die IO-Link-Verbindung in der Steuerungs- und Maschinenebene bereitgestellt werden. Bei der Datenübertragung via IO-Link-Gateway und IO-Link-Master ist dies sogar auf direktem Weg bis in die Cloud möglich. Im Fall der Feldbus-Gateways kann die Kommunikation bis in die Cloud über steuerungsbasierte Lösungen umgesetzt werden. Die verbundenen Sensoren liefern individuelle Diagnoseinformationen, die eine Beurteilung der Prozessqualität und des Maschinenstatus ermöglichen. Sendeleistung, Signalstärke, Empfindlichkeit, Schaltschwelle, Kontrastinformationen, Verschmutzungsgrad der Optik – diese und weitere Zustandsinformationen können in regelmäßigen Abständen von der Steuerung oder einer Cloudapplikation abgefragt oder vom Sensor beim Erreichen vorgegebener Grenzwerte selbstständig gemeldet werden. Die Gateways eröffnen jetzt auch beim Einsatz von Sensoren mit abgesetztem Verstärker die Möglichkeit, mit deren Informationen die Performance der Maschine im Betrieb dynamisch und in Echtzeit zu erhöhen und zugleich mögliche Störungen und Ausfallursachen frühzeitig zu erkennen.
