Pepperl+Fuchs erweitert das Portfolio um IO-Link-fähige Sensorik
Condition-Monitoring erleichtert
Die Sensorfunktion zur Steuerung und Regelung von Maschinen wird mit dem neuen IO-Link-Absolutwertdrehgeber um weitere Messwerte ergänzt und erleichtert so die Zustandsüberwachungen in Anlagen. Damit lassen sich heute schon Condition-Monitoring-Lösungen realisieren, die Schritt für Schritt ausgebaut werden können.
 Absolutwertdrehgeber mit IO-Link-Schnittstelle.
Absolutwertdrehgeber mit IO-Link-Schnittstelle. Bild: Pepperl+Fuchs Vertrieb Deutschland GmbH

Mit der weltweit standardisierten IO-Link-Technologie profitieren Anwender von einer einfachen und einheitlichen, feldbusunabhängigen Punkt-zu-Punkt-Verbindung, die Datentransparenz von der Steuerung bis in die unterste Ebene der Automation schafft. Zusätzlich öffnen intelligente Sensoren und Aktoren, die über die eigentliche Sensorfunktion hinaus weitere Messwerte liefern, den Weg zu systematischen Diagnosekonzepten. Die neuen Absolutwert-Drehgeber ENA**TL von Pepperl+Fuchs sind Teil dieser intelligenten Kommunikationstechnologie, die eine einfachere und schnellere Parametrierung mittels IO-Link-Master ermöglicht. Im Fall der Drehgeber werden neben Positionswerten in rotierenden Bewegungen auch Temperaturwerte gemessen. Der Drehgeber misst die Gehäusetemperatur. Dieser Mehrwert wird ebenfalls zyklisch vom Sensor an die Steuerungsebene übertragen. So findet eine permanente Messwertkontrolle statt, um den Temperaturzustand einer gesamten Anlage überprüfen zu können. Zur Vermeidung von zu hohem Daten-Traffic kann je nach Wunsch mittels Parametereinstellungen die zyklische Übertragung der Temperatur aktiviert und deaktiviert werden. In weiteren Produktvarianten sind künftig auch Messwerte für die Rotationsgeschwindigkeit, Beschleunigung, Vibration oder Schockerkennung einstellbar, ohne dass sich dabei die Prozessdatenstruktur verändert.

 Inbetriebnahme oder Gerätetausch sind einfach möglich.
Inbetriebnahme oder Gerätetausch sind einfach möglich.Bild: Pepperl+Fuchs Vertrieb Deutschland GmbH

Enabler für Industrie 4.0

Dank der IO-Link-Sensorik mit durchgängiger, bidirektionaler Kommunikation zwischen Sensor- und Steuerungsebene kann der Mehrwert des Absolutwert-Drehgebers voll ausgeschöpft werden. Das öffnet den Weg zu Industrie 4.0 im Maschinen- und Anlagenbau mit durchgängiger Transparenz bis in die unterste Sensorebene. IO-Link ermöglicht neben einer zuverlässigen Sensor-Identifikation auch den Zugriff auf alle Prozess- und Diagnosedaten sowie Geräteinformationen. Die zyklische Verfügbarkeit unterschiedlichster Messwerte schafft die Basis für komplexe Herausforderungen, wie etwa das Condition Monitoring als Grundvoraussetzung für erfolgreiches Predictive Maintenance. Die Daten werden mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 230,4 kBit/s via Com3 übertragen. Das ist die schnellste Übertragungsgeschwindigkeit im IO-Link-Standard.

Das oberste Ziel für die Anwendungen der Zustandsüberwachung und der vorausschauenden Wartung ist die Reduzierung von Ausfallwahrscheinlichkeiten. Die zuverlässige Verfügbarkeit von Maschinen und deren Auslastung sind die entscheidenden Parameter für den ökonomischen Betrieb dieser Anlagen. Die immer weiter voranschreitende Automatisierung der Industrie stellt an diesen Aspekt folglich immer größere Anforderungen. Demnach muss auch der Wartungs- und Instandhaltungsprozess optimiert und möglichst effizient umgesetzt werden. Eine klare, strukturierte und fehlerfreie Datengrundlage ist das Fundament, dass entsprechende Interpretationen über Maschinenzustände mithilfe nachgelagerter Softwaredienstleistungen möglich werden. Die neuen Absolutwert-Drehgeber mit IO-Link-Kommunikation von Pepperl+Fuchs bieten dafür geeignete und zukunftsorientierte Lösungen. Sie sind auch für kostensensitive Anwendungen geeignet und gewährleisten ein hohes Qualitätsniveau.

Umfassende Einstellbarkeit

Um die Inbetriebnahme oder die Wartungszyklen einer Maschine größtmöglich effizient zu gestalten, kann der IO-Link-Absolutwert-Drehgeber an jeden aktuellen Maschinenzustand mittels Parametrierung angepasst werden. Die Parametrierbarkeit bezieht sich zum einen auf die Multiturn-Information des ENA**TL und beinhaltet auch die Einstellung der Auflösung pro Geber-Umdrehung. Es sind bis zu 65.535 Schritte möglich. Zum anderen bezieht sich die Parametrierbarkeit auf eine sogenannte Preset-Funktion. Sie unterstützt vor allem bei der Erstinbetriebnahme. Hier lassen sich bestimmten Wellenpositionen des Gebers mit definierten Positionswerte (elektronischer Messwert) verknüpfen. So muss sich bei der Inbetriebnahme die Maschine nicht erst in einen günstigen Zustand bewegen, damit der Drehgeber eingebaut werden kann. Der Drehgeber passt seinen Ausgabemesswert mittels Knopfdruck an den jeweiligen Maschinenzustand an. Zusätzlich kann mittels der Preset-Funktion ein mechanischer Schlupf zwischen Drehgeber- und Maschinenwelle abgefangen werden. Was auf Dauer zu Ungenauigkeiten der gesamten Anlage führen würde, kann durch den Drehgeber im laufenden Betrieb mittels Kopfdruck vermieden werden. So umgeht das Wartungspersonal aufwendiges Nachjustieren.

Ein weiteres parametrierbares Feature ist die „Position Overflow“ Funktion. Sie dient dazu, zyklisch ablaufende Anwendungen mit immer gleicher Drehrichtung und wiederkehrenden Abläufen mit Positionswerten zu versorgen. Der Sensor wird so eingestellt, dass ab Überschreitung eines bestimmten Positionswertes der Drehgeber wieder mit Positionswert „Null“ zu zählen beginnt.

Ergänzend zu den einstellbaren Positions- und Messwerten unterstützen konfigurierbare Statusbits die Detektion von kritischen Maschinenzuständen. Dabei können kritische Positionsbereiche, oder auch einzelne Limits im Vorfeld frei definiert werden. Auf diese Weise überträgt der Absolutwert-Drehgeber auch schaltende Signale (Statusbits = Signal-Flags), um der Maschinensteuerung eine direkte Abstellmaßnahme zu triggern. Weiterhin lässt sich auch die sogenannte Lokalisierungsfunktion nutzten. Dabei handelt es sich um eine bei Pepperl+Fuchs standardmäßig in allen IO-Link-Geräten implementierte Visualisierung in Form einer auffällig blinkenden LED. Dies erleichtert und beschleunigt die physische Suche von IO-Link Sensoren in Anlagen während der Wartung.

Kundenspezifische Parameterstandards

Die einfache Parametrierung der ENA**TL-Absolutwert-Drehgeber wird durch die sogenannte Data-Storage-Funktion und das darüber hinaus gehende Parameter-Setting unterstützt. Die vordefinierten Einstellparameter werden sowohl im Drehgeber selbst als auch im IO-Link-Master gespeichert, sodass bei Sensortausch eine aufwendige Neuparametrierung entfällt. Auf diese Weise können mit einem Gerät viele unterschiedliche Applikationen umgesetzt werden, da die entsprechenden Voreinstellungen im IO-Link-Master hinterlegt sind und ein neues Gerät mit Werkseinstellung automatisch um parametriert wird. Eine manuelle Parametrierung durch das Wartungspersonal entfällt. So gestaltet sich der Sensortausch in bestehenden Anlagen besonders komfortabel und Zeit sparend. Über den gesamten Produktlebenszyklus steigert dies die Anlagenverfügbarkeit nachhaltig.

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