antriebstechnik 6/2019

SPECIAL: SMARTE ANTRIEBE

SPECIAL: SMARTE ANTRIEBE DIGITALISIERTE AUTOMATION DER RICHTIGE DREH Intelligente Sensoren im Feld sind eine wesentliche Voraussetzung für die digitale Transformation von Prozessen, wie sie in der Fabrik- und Logistikautomation in zunehmendem Maß umgesetzt wird. Echte Mehrwerte können hier smarte IIoT-Encoder (Industrial Internet of Things) wie der AHS36 IO-Link Advanced und der AHM36 IO-Link Advanced von Sick liefern. Beide rotativen Advanced-Encoder sind als intelligente Feldgeräte auf die zukunftssichere Integration in smarte IIoT- Strukturen ausgelegt. Das Messen von Positionen und Geschwindigkeiten wird ergänzt um die Erfassung und Kommunikation umfangreicher Diagnose-Daten bspw. für das Condition Monitoring. Neu sind auch das Parametrieren und Überwachen unterschiedlicher, applikationsrelevanter Grenzwerte direkt im Encoder – einschließlich der Meldung von Unter- oder Überschreitungen. Hierauf aufbauend sind der AHS36 IO-Link Advanced und der AHM36 IO-Link Advanced in der Lage, dezentrale Entscheidungen zu treffen und autark auszuführen – d. h. „ohne Rücksprache“ mit dem Automatisierungssystem einer Maschine. Diese Smart Tasks können die Kommunikationslast in den Ethernet- und Feldbusnetzwerken, in welche die IO-Link-Encoder integriert sind, wesentlich reduzieren und das Antwortzeitverhalten verbessern. Zudem lassen sich über die direkte Kommunikation von IO-Link- Geräten im Feld Prozesse und deren Qualität positiv beeinflussen. Martin Hummel ist Produktmanager Encoder in der Division Motion Control Sensors bei der Sick Stegmann GmbH in Donaueschingen MAXIMALE FLEXIBILITÄT UND KOMPATIBILITÄT BEI DER INTEGRATION Die rotativen Singleturn-Encoder AHS36 IO-Link und die Multiturn-Encoder AHM36 IO-Link werden zur Messung von Absolutpositionen und Geschwindigkeiten in Maschinen und Anwendungen in der Fabrik- und Logistikautomation eingesetzt. Aufgrund ihres vollmagnetischen Wirkprinzips und des widerstandsfähigen Metallgehäuses sind diese Encoder sehr robust. Gleichzeitig bieten sie anwendungsgerechte Präzision: Die Singleturn-Variante AHS36 IO-Link bietet eine Auflösung bis 14 Bit – der AHM36 IO-Link mit mechanischem, batterie- und wartungsfreiem Multiturn erreicht eine Auflösung bis 26 Bit. Integrationstechnisch sind beide Produktfamilien auf maximale Flexibilität ausgelegt. Mit ihrem Durchmesser von nur 36 mm sind sie ideal für Anwendungen mit begrenztem Einbauraum. Gleichzeitig eröffnen bspw. unterschiedliche Wellenausführungen und multifunktionale Adapterflansche mit verschiedenen Montagelochbildern ein hohes Maß an Flexibilität bei der Gestaltung und Adaption der mechanischen Schnittstelle. Erreicht wird schließlich eine nahezu vollständige Kompatibilität mit größeren Bauformen und mit anderen Geberfabrikaten am Markt, sodass ein einfacher und risikofreier Umstieg auf diese intelligenten Encoder möglich ist. Die IO-Link-Encoder können über einen IO-Link-Master und den Download ihrer IODD (IO Device Description/Gerätebeschreibungsdatei) aus dem zentralen IODDfinder-Portal in übergeordnete Feldbuswelten integriert werden. Auch die Parametrierung kann – alternativ zum Sick-Engineeringtool Sopas – über diese Schnittstelle erfolgen. Im Gegensatz zu Ethernet-Encodern benötigen IO-Link- Encoder weder eine getrennte Spannungsversorgung noch eine individu elle Verkabelung. Ihre Signale können über IO-Link-Master im Feld gesammelt und über ein Kabel übertragen werden. Dadurch lassen sich die Integrationskosten deutlich reduzieren. Im Falle eines Gerätetauschs sind die Einstellungen der einzelnen Encoder dank Data Storage-Funktion per IO-Link direkt auf den neuen Encoder übertragbar, wodurch Stillstandzeiten minimiert werden können. 60 antriebstechnik 2019/06 www.antriebstechnik.de

Mit ihrem Durchmesser von nur 36 mm und ihrer drehbaren, elektrischen Anschlusstechnik eignen sich die Encoder ideal für Anwendungen mit begrenztem Einbauraum „SMART ADVANCED“ MACHT DEN UNTERSCHIED Die IO-Link Schnittstelle der AHS/AHM36- Encoder bildet die kommunikative Basis für die verschiedenen Leistungsumfänge Basic und Advanced. Bereits die Basic-Version – in Schutzart IP65 und spezifiziert für Einsatztemperaturen zwischen – 20 und + 70 °C – bietet alle funktionalen Vorteile von IO-Link. Die Advanced-Ausführungen vergrößern das Einsatzspektrum nochmals, da sie zugleich Schutzart IP66 und IP67 entsprechen und für einen Arbeitstemperaturbereich von – 40 bis + 85 °C geeignet sind. Vor allem aber erfüllt die erweiterte, dezentrale Intelligenz dieser neuen IIoT-Encodergeneration die Voraussetzungen für die erfolgreiche Einbindung in umfassendere Edge-Computing-Konzepte bei der Umsetzung von Industrie 4.0 und der Smart Factory. Ein Merkmal der smarten Encoder ist die Vielzahl zusätzlich parametrierbarer Daten. Schon in den Basic-Versionen einstellbar sind u. a. die Schritte pro Umdrehung, die Zählrichtung oder die Abtastrate für die Berechnung der Geschwindigkeit. Bei den Advanced-Versionen können zudem das Format der 8-Byte-Prozessdatenausgabe angepasst, die Rundachsfunktion und elektronische Nocken eingestellt, der Umfang eines Messrades eingegeben oder obere und untere Grenzwerte für Position, Temperatur und diagnoserelevante Parameter festgelegt werden. Damit übernehmen diese Encoder Funktionen, die ansonsten im Automatisierungssystem der Maschine umgesetzt werden müssen. Dies spart Kommunikationsaufwand zwischen Feld- und Leitebene sowie Programmieraufwand bspw. in der Maschinen-SPS. Die smarten Encoder von Sick verfügen zudem über zwei Diagnosespeicher, von denen einer durch den Anwendern individuell zurückgesetzt werden kann und der andere die gesamte Diagnose-Historie unveränderlich und lückenlos dokumentiert. In den Advanced-Encodern kann auch der Anschluss-Pin 2 als Multifunktions-Pin genutzt werden. Als Trigger- Ausgang meldet der Encoder über den Pin bspw. das Erreichen von Grenzwerten. Als Trigger-Eingang kann er für das Setzen des Preset-Wertes oder für das Rück setzen des Diagnosespeichers genutzt werden. Auch die bereits erwähnten Smart Tasks können über Pin 2 aktiviert werden, wenn bspw. das Signal einer Lichtschranke die Längenmessung eines Objektes durch den Encoder startet. Darüber hinaus sind beide IIoT- En coder unter der Bezeichnung AHS36 IO-Link Inox und AHM36 IO-Link Inox als mechanisch robuste, chemisch materialbeständige und dementsprechend langlebige Volledelstahl-Versionen mit Schutzart IP69K verfügbar. Sie finden Einsatz in Anwendungen im Food-, Beverage- und Pharmaumfeld oder im Outdoor-Bereich. In allen Applikationen eröffnen die IIoT-Encoder AHS36 IO- Link und AHM36 IO-Link als intelligente, kommunikationsfähige und entscheidungsautarke Sensoren neue Perspektiven für ein effizientes und zukunftssicheres Edge Computing. DIE IDEE „Bisher waren umfangreiche Funktionen Absolut-Encodern mit Ethernetoder Feldbus-Schnittstelle vorbehalten. Mit AHS/AHM36 IO-Link Advanced ist es gelungen, den Funktionsumfang deutlich zu erweitern – und das auf wesentlich kleinerem Bauraum mit flexibler Mechanik- und Anschlusstechnik.“ 440 000 Nm Fotos: Sick Stegmann GmbH www.sick.de Martin Hummel, Produktmanager Encoder, Sick Stegmann GmbH