Beispiel 1: Endlich IO-Link im Packaging
IO-Link war bei Anwendungen, die sehr kurze Reaktionszeiten erfordern, bislang außen vor. Ein Beispiel für sehr dynamische Anwendungen sind Verpackungsmaschinen, die sehr hohe Übertragungsgeschwindigkeiten erfordern. Anlagenführer in diesem Segment träumen davon, über Wochen im Voraus Maschinenausfälle vorhersehen zu können, um die Anlagenverfügbarkeit zu maximieren. Denn mit diesem Wissen ließen sich Wartungsaufgaben perfekt getimed – d.h. nicht unnötig oft, aber rechtzeitig vor einem Stillstand – auf die Wartungsschicht am Sonntag vorausplanen.
Bislang reichte die Geschwindigkeit des IO-Link Gesamtsystems nicht aus, um den Wunsch nach bedarfsgerechter Wartung zu erfüllen. Schnelle IO-Link Sensoren könnten zwar theoretisch die hierzu benötigten Zusatzdaten liefern. Doch dann kämen die Primärdaten für den Anlagenbetrieb nicht schnell genug bis zur Steuerung. Das Bottleneck ist der IO-Link Master. Er war bislang für die schnelle Übertragung der Primärdaten zu langsam.
Baumer beseitigt diesen Flaschenhals mit seinem neuen Highspeed IO-Link Gesamtpaket. Das Unternehmen liefert Sensoren mit <1ms Zykluszeit und IO-Link Master, die dies auch unterstützen. Damit lassen sich nun auch in einem der schnellsten Maschinentypen im Markt – den Verpackungsmaschinen – sämtliche Vorteile von IO-Link nutzen. In der Geschwindigkeit steht das IO-Link Netzwerk der klassischen Verdrahtung in nichts mehr nach. Aber obendrauf gibt es Zusatzdaten: Sensoren kennen ihre Verschmutzung, melden selbstständig Probleme in der Ausrichtung und erkennen Übertemperaturen frühzeitig. Mit seiner IO-Link Komplettlösung verwirklicht Baumer den Traum der Predictive Maintenance im Packaging.
Beispiel 2: Zustandsüberwachung für bedarfsgerechte Wartung
Wie die Zustandsüberwachung funktioniert, die Baumer erstmals auch für Verpackungsmaschinen ermöglicht, zeigt das Beispiel der Belichtungsreserve. Optische Sensoren von Baumer melden über Zusatzdaten, ob das reflektierte Licht noch ausreicht, um korrekt zu schalten oder zu messen. Der Sensor sieht also, wenn seine Scheibe verschmutzt oder wenn er nicht mehr korrekt ausgerichtet ist.
Weitere für die bedarfsgerechte Wartung nützliche Sensordaten können Temperatur, Vibration, Überlast (Kraft und Druck), Stromverbrauch oder die Nutzungsdauer sein.
Beispiel 3: Schnelleres Engineering mit der Baumer Sensor Suite
IO-Link Sensoren sind der Schlüssel zum effizienten Sensor-Engineering, und Baumer bietet mit der kostenfreien Baumer Sensor Suite (BSS) eine nützliche Software hierzu. Nach dem Motto «The smartest way to use IO-Link devices» vereinfacht dieses intuitive Tool das Evaluieren, Parametrieren und Nutzen von IO-Link Sensoren und Aktoren. Anwender sehen dabei am Computer, was der Sensor sieht. Durch die selbsterklärende Darstellung können Ingenieure und Anlagenbetreiber IO-Link Geräte effizienter, präziser und schneller parametrieren. Ein Beispiel ist die Einstellung von SSCs (Switching Signal Channel) bei messenden Sensoren oder die Schallkeule bei Ultraschallsensoren. Das macht die BSS zu einem zentralen und beliebten Werkzeug im Maschinenbau, da sie mit allen verfügbaren IO-Link Geräten über IO-Link Master – auch von Drittherstellern – kommuniziert. Zusätzlich bietet Baumer einen handlichen USB-C IO-Link Master. Ohne extra Spannungsversorgung ist er die ideale Schnittstelle zwischen Sensor und Computer: am Schreibtisch, bei der Maschineninbetriebnahme oder beim Service. Die Zeitersparnis durch die konsequente Nutzung von IO-Link in Verbindung mit der Baumer Sensor Suite macht sich bezahlt, wie die Erfahrung von mittlerweile über 14.000 Nutzern zeigt.
Beispiel 4: IO-Link funktioniert mit Standardverkabelung
Ein nicht zu vernachlässigender Vorteil von IO-Link ist die einfachere Verkabelung der Geräte. Das reduziert Kosten, Fehlerquellen und Installationszeiten. Wie das funktioniert? Zum Ersten verhindert die einheitliche und einfache Verdrahtung Verdrahtungsfehler und beschleunigt die Inbetriebnahme. Zusätzlich senkt IO-Link die Materialkosten für die Verkabelung. Im Gegensatz zu Bussystemen können nämlich zur Übertragung der Daten kostengünstige, ungeschirmte Standardkabel verwendet werden (Kabellänge maximal 20m). Zudem spart man sich die analoge Eingangskarte, da stattdessen der IO-Link Master im Feld zwischengeschaltet wird. Auch das reduziert die Kabellänge, da man nur noch bis auf den IO-Link Master verdrahten muss und nicht mehr bis zum Schaltschrank. Dank M12 Steckern ist so ein Master in wenigen Minuten bestückt, während die Schaltschrankverdrahtung Stunden verschlingt. Der IO-Link Master macht sich finanziell bereits bezahlt, wenn er lediglich mit zwei bis drei messenden Sensoren bestückt ist.
Beispiel 5: In Spielfilmlänge zum IO-Link Experten
Die oben genannten Vorteile haben allerdings einen Preis. Und der heisst: höhere Komplexität.
Denn im Vergleich zu klassischen Schalt- und Analogsignalen ist IO-Link mit all seinen Möglichkeiten vielschichtiger. Doch auch dafür hat Baumer eine smarte Lösung, die den Einstieg in die Technologie erleichtert. Ein Baustein dieser Lösung ist die weit verbreitete Parametrier-Software Baumer Sensor Suite (Beispiel 3). Zusätzlich hilft Baumer als Online-Trainer bei der Integration in die SPS. Hierfür hat Baumer eine How-to-Videoserie entwickelt, die in lediglich 80 Minuten Gesamtspielzeit Schritt für Schritt die Integration in die SPS erklärt: von der Einrichtung des IO-Link Masters bis zur Integration zyklischer und azyklischer Daten. Mit dieser Starthilfe kann sich jeder selbst per Youtube zum IO-Link Experten machen – und das in knapper Spielfilmlänge.
Fazit: IO-Link ist Turbo und Eintrittskarte für die Automatisierung von morgen
IO-Link bietet viele, teilweise noch wenig bekannte Möglichkeiten für die smarte Automatisierung. Das Baumer IO-Link Gesamtpaket für Highspeed-Anwendungen ermöglicht es Nutzern, dieses Potenzial voll auszuschöpfen und sich so Wettbewerbsvorteile zu sichern. Vom Sensor über den IO-Link Master bis zur Steuerung und den übergeordneten IT-Systemen – mit passender Verkabelung spielt hier alles perfekt ineinander. Das sorgt für einfaches Engineering und Datengeschwindigkeiten, die nun sogar den Einsatz von IO-Link in sehr schnell laufenden Verpackungsanlagen möglich machen.
Autor: Thomas Langer, Produktmanager Connectivity bei Baumer
