Mit dem IO-Link-Gesamtpaket von Baumer lassen sich auch in einem der schnellsten Maschinentypen im Markt, den Verpackungsmaschinen, alle Vorteile von IO-Link nutzen. (Quelle: Baumer)
Bislang galt IO-Link für Anwendungen, die sehr kurze Reaktionszeiten erfordern, als eher ungeeignet. Dazu zählen beispielsweise dynamische Verpackungsmaschinen, die hohe Übertragungsgeschwindigkeiten erfordern. Sie sind auf Highspeed ausgelegt, weil im Packaging der Grundsatz gilt: „Time is Money“. Steht das Band, während zum Beispiel vorverarbeiteter frischer Fisch verpackt wird, muss häufig der komplette Batch entsorgt und die Verpackungsanlage gereinigt werden. Anlagenverfügbarkeit hat deshalb eine wesentliche Bedeutung. Ein entsprechend großes Interesse haben Anlagenführer somit, den Zustand der Maschine optimal im Blick zu behalten. Zudem möchten sie Wartungsaufgaben möglichst perfekt timen können, das heißt, rechtzeitig vor einem Stillstand und möglichst in schichtfreien Zeiten.
Für solche Applikationen war IO-Link bislang weniger geeignet, da die Geschwindigkeit des IO-Link-Gesamtsystems dafür nicht ausreichte. So können schnelle IO-Link-Sensoren zwar theoretisch die hierzu benötigten Zusatzdaten liefern. Allerdings kommen die Primärdaten für den Anlagenbetrieb nicht schnell genug bis zur Steuerung. Das Bottleneck stellt der IO-Link-Master dar. Denn Zykluszeiten der Steuerungen in Verpackungsmaschinen liegen bei 4 ms oder weit darunter. Klassische Eingänge (analog und schaltend) werden dafür schnell genug verarbeitet, aber IO-Link war mit >10 ms langsamer.
Gesamtpaket für IO-Link in Highspeed-Applikationen
Abhilfe bietet Baumer mit seinem Highspeed-IO-Link-Gesamtpaket. Das Unternehmen liefert Sensoren mit Zykluszeiten <1 ms und IO-Link-Master, die dies ebenfalls unterstützen. Damit lassen sich nun auch bei Verpackungsmaschinen alle Vorteile von IO-Link nutzen. In der Geschwindigkeit steht das IO-Link-Netzwerk der klassischen Verdrahtung in nichts mehr nach. Ebenfalls mitgeliefert werden Zusatzdaten: Sensoren kennen ihre Verschmutzung, melden selbstständig Probleme in der Ausrichtung und erkennen Übertemperaturen frühzeitig. Mit der IO-Link-Komplettlösung lässt sich auch Predictive Maintenance im Packaging optimal realisieren.
Wie die Zustandsüberwachung bei Verpackungsmaschinen funktioniert, 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.
Standardverkabelung spart Kosten
Ein weiterer nicht zu vernachlässigender Vorteil von IO-Link ist die einfache Verkabelung der Geräte. Das reduziert Kosten, Fehlerquellen und Installationszeiten. So werden durch die einheitliche und einfache Verdrahtung Verdrahtungsfehler vermieden und die Inbetriebnahme beschleunigt. Im Gegensatz zu Bussystemen können zur Übertragung der Daten kostengünstige, ungeschirmte Standardkabel verwendet werden (Kabellänge maximal 20 m). 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. Baumer hat das für eine Beispielmaschine getestet und kam zu folgendem Ergebnis: Der IO-Link-Master macht sich finanziell bereits bezahlt, wenn er lediglich mit zwei bis drei messenden Sensoren bestückt ist. Allein aufgrund der Vorteile durch einfachere Verdrahtung lautet die Prognose von Fachleuten: Wer nicht auf IO-Link setzt, verliert in den kommenden Jahren den Anschluss.