Mit IO-Link, einem feldbusunabhängigen Kommunikationsprotokoll für die Punkt-zu-Punkt-Anbindung von Sensoren und Aktoren, lassen sich Anlagenbereiche ohne aufwendige Umrüstung einfach und kostengünstig digitalisieren. Der in der IEC-Norm 61131-9 definierte Standard verwendet ausschließlich bekannte und bewährte Anschlusstechnik. Ein IO-Link-System basiert auf einem IO-Link-Master und bis zu acht IO-Link-Devices wie Aktoren und binären/analogen Sensoren, die über ungeschirmte Standard-3-Leiter-Kabel sowie M12- , M8- oder M5-Stecker verbunden bzw. angeschlossen werden. Mess-, Diagnose- und Prozessdaten lassen sich ohne zusätzliche Verkabelung zwischen Leit- und Prozessebene übermitteln, da mittlerweile alle etablierten Feldbusse ein IO-Link-Gateway integrieren. Im IO-Link-Master gespeicherte IO-Link-Geräteparameter reduzieren den Serviceaufwand erheblich. Nach einem Geräteaustausch ist keine erneute Parametrierung erforderlich, da der IO-Link-Master die verbundenen Devices automatisch erkennt und die gerätespezifischen Einstellungen selbstständig überträgt.
Leuchtendes Vorbild
Zur unkomplizierten feldtauglichen IO-Link-Vernetzung dezentraler Maschinen und Anlagen führt der HMI-Spezialist Rafi spezielle Varianten seiner E-Box-Tasterboxen und Signalleuchten Tilted Diamond+ im Programm. Die LED-Signalleuchten mit frei konfigurierbaren Nachteinstellungen und Leuchtenfarben aus dem gesamten RGB-Farbspektrum verfügen über acht unterschiedliche Blinkmodi, um spezifische Alarme oder Maschinenzustände beispielsweise durch Blitzen, Blinken oder pulsierendes Leuchten zu signalisieren. Sie sind in Schutzart IP66 gefertigt und zeichnen sich durch besondere Helligkeit, Erschütterungsresistenz, Wartungsfreiheit sowie ihre außergewöhnliche kuppelförmige Blendengestaltung aus. Durch die rundum angeordneten diamantförmigen Linsen, denen die Leuchten ihren Namen verdanken, erzielen die Blenden eine sehr gute Ausleuchtung, klare Signalfarben und hohe Sichtbarkeit über große Distanzen.
Kompakt vernetzbare Boxenlösung
Die kompakten Tastermodule des Typs E-Box IO-Link vereinen zwei Leuchtdrucktaster aus dem Befehlsgeräteprogramm Rafix 22 FS+ in einem schlanken IP65-Gehäuse. Ihr M12-Anschluss gewährleistet eine einfache Montage und Inbetriebnahme auch von ungeschultem Personal. Dabei beugt die IO-Link-Geräteidentifikation möglichen Installationsfehlern vor, da falsch verbaute Geräte automatisch an die Steuerung gemeldet werden. Die Leuchtdrucktaster der E-Box, die dank integriertem Micon 5 Kurzhubtaster ein prägnantes taktiles Feedback aufweisen, lassen sich remote über IO-Link mit vielfältigen Funktionen individualisieren. Dazu zählen ein Nachtmodus mit verschiedenen Helligkeitsstufen und die freie Farb-Auswahl der Tasterausleuchtung in fünf Standard- oder drei individuell einstellbaren RGB-Farben aus einem Spektrum von 16 Millionen verschiedenen Farben. Zudem können die Taster mit vier verschiedenen Blinkmodi für unterschiedliche Anwendungsfälle konfiguriert werden. Die vielfältigen Einstellungsoptionen für Tasterfarben, Helligkeit und Blinkmodi reduzieren den Aufwand in der Lagerhaltung, da sich die E-Box IO-Link einfach über die Steuerung für verschiedene Anforderungen konfigurieren lässt.
Schlanke digitale Maschinenanbindung
Die Vorteile der IO-Link-Anbindung haben die Weinheimer LWB Automation zum Einsatz der E-Box von Rafi bewogen. Das Unternehmen entwickelt und konstruiert Automatisierungslösungen für die Elastomer-Verarbeitung sowie zur Montageautomation. Neben kompletten Handlingsystemen für Spritzgießmaschinen der Steinl-Gruppe und anderer Hersteller fertigt LWB Automation auch Anlagen zur automatisierten Montage unterschiedlicher Produkte für externe Auftraggeber. „Unsere Maschinen und Baugruppen kommen überwiegend in der Automotive-Industrie überall dort zum Einsatz, wo Elastomere beispielsweise zu Gummipuffern, Zylinderkopfdichtungen, Luftfedern oder Auspuffaufhängungen verarbeitet werden“, erklärt Oliver Riedel, Leiter Automation bei LWB. „Zur Vernetzung analoger Sensorik und von Initiatoren implementieren wir, soweit kundenseitig und wirtschaftlich von Vorteil, schon immer IO-Link-Komponenten. Insbesondere bei dezentralen Applikationen stellt die Digitalisierung mit IO-Link im Vergleich zu Bus-Systemen eine deutlich schlankere Lösung dar.“
Montagefreundliche Anschlusstechnik
Mit der für IO-Link ertüchtigten E-Box kann LWB Automation die Zugangskontrolle an Maschinenbereichen, die durch Schutzzäune und -käfige gesichert sind, deutlich effizienter einrichten. Das Befehlsgeräte-Modul ersetzt konventionelle Taster, deren Ein- und Ausgänge direkt mit der SPS verbunden werden müssen und einen weit höheren Verdrahtungsaufwand erfordern. Aufgrund ihres kompakten Gehäuseformats von 123,2x40x35,6mm eignen sich die E-Boxen für die Montage auf Profilschienen. Zur Befestigung in Profilschienen-Nuten und auf ebenen Montageflächen dient ein im Lieferumfang enthaltener Montageclip, auf den sich die Module einfach aufrasten lassen. „Die einfache Montage und der schnelle, unkomplizierte Anschluss der Tasterboxen stellen für uns wichtige Pluspunkte dar“, sagt Oliver Riedel. „Viele unserer Maschinen werden modulweise vorgefertigt oder für den Transport wieder teildemontiert und erst beim Kunden vor Ort vollständig aufgebaut. Mit der IO-Link-Anbindung entfallen aufwändige, fehleranfällige Anschlussarbeiten, die den Aufbau und die sichere Inbetriebnahme verzögern würden. Fehler werden sofort erkannt und fast alle Gerätefunktionalitäten lassen sich softwareseitig parametrieren und anpassen.“
Sicherer Einlass hinter Schloss und Riegel
Die für den gesicherten Zutritt in geschützte Maschinenbereiche installierten E-Boxen werden von LWB Automation standardmäßig mit Leuchttasten in weißer und blauer Farbe sowie Blinkfunktion parametriert. Die zu Wartungszwecken, Materialwechsel oder anderen Serviceaufgaben erforderliche Entriegelung der Schutzzone wird per Tasterdruck auf den weißen Leuchttaster angemeldet und vom diesem weiß blinkend quittiert. Nach erfolgtem Maschinenhalt zeigt der Taster die Zugangsfreigabe durch weißes Dauerleuchten an. Sind die Arbeiten abgeschlossen, meldet sich der Mitarbeiter per Betätigung des blauen Leuchttasters ab und aktiviert damit erneut die Sicherheitsverriegelung. „Über diese von uns standardmäßig genutzten Parametrierungen hinaus bieten die Tasterboxen mit IO-Link-Schnittstelle noch viele weitere Optionen, die wir auf Kundenwunsch beispielsweise zur Diagnose-, Status- und Verschleißanzeige von Sensoren und Aktoren nutzen können“, erläutert Oliver Riedel. „Die Gestaltung der Boxen fügt sich außerdem gut in das gesamte Design unserer Maschinen und Anlagen ein, weil wir bereits für andere Bedienaufgaben Module mit Rafi-Tastern einsetzen. Das große Rafi-Produktspektrum für verschiedene Industrieapplikationen trägt zum einheitlichen Erscheinungsbild unserer Maschinen bei und erleichtert uns das Einkaufsmanagement.“
