Smart Tasks & Diagnosefunktion machen IO-Link Encoder intelligenter

26.01.2022

GO BEYOND. Discovery #18 

Dezentral entscheiden, autark ausführen: IO-Link macht den Weg frei, den Funktionsumfang intelligenter Sensoren auf einfache und kostengünstige Weise für die Automatisierung zu nutzen. Vor diesem Hintergrund haben die neuen Absolut-Encoder der Serie AHS/AHM36 eine IO-Link Schnittstelle erhalten. Damit stehen jetzt weiterführende Funktionen zur Verfügung - zum Beispiel Diagnosedaten, wie Temperatur und Betriebsdauer sowie ein konfigurierbarer Ein- und Ausgangs-Pin. Sogenannte Smart Tasks ermöglichen die direkte Verarbeitung von Daten im Sensor und erschließen darüber hinaus neue Anwendungsmöglichkeiten für die funktional skalierte Sensor-Serie von SICK.

Smart Tasks optimieren Fertigungsprozesse

In den Sägeprozessen der holzverarbeitenden Industrie lässt sich mit dem Smart Task „Trigger nach definierter Länge“ eine Reaktion einleiten, wenn der IO-Link-Encoder in Verbindung mit einer Lichtschranke das Erreichen eines voreingestellten Längenwertes detektiert. Tritt dieser Fall ein, lässt sich über ein Schaltsignal auf einfache Weise eine Aktion auslösen - zum Beispiel, dass die Säge einen Schnitt setzt.

Mit dem Smart Task „Längenmessung und -überwachung“ bieten die SICK-Sensoren mit IO-Link Kommunikation die Möglichkeit, Längeninformationen zu ermitteln und gezielt für eine smarte Automatisierung auf Encoder-Ebene einzusetzen. Diese Längeninformationen können beispielsweise im Sägewerk dazu verwendet werden, Baumstämme bereits zu einem frühen Zeitpunkt dem Lieferauftrag zuzuführen, diese ressourcensparend zu bearbeiten oder auch Reststücke verschnittoptimiert zu nutzen. Zudem vereinfachen die vom Sensor gelieferten Längendaten die Sortierung von Stämmen oder bereits verarbeitetem Holz. Diese Funktion lässt sich sehr gut für die Abstandskontrolle im Materialfluss von Sägewerken, aber auch in Paketverteilzentren, nutzen. Darüber hinaus liegen im Zusammenspiel mit einer Lichtschranke wertvolle Daten zur Optimierung intralogistischer Prozesse vor. Längendaten von Paketen sind etwa direkt nutzbar für die raumoptimierte Beladung von Transportfahrzeugen.

Absolut-Encoder für jeden Einsatz

Die nur 36 mm im Querschnitt messenden Encoder gibt es mit fünf Wellendurchmessern zwischen sechs Millimeter und ein viertel Zoll mit drei unterschiedlichen Anbaumöglichkeiten: Klemm- und Servoflansch sowie Aufsteckholwelle. Drehbare Stecker- und Leitungsabgänge sorgen für Flexibilität beim Anschließen und machen die Integration in eine Maschinenkonstruktion entsprechend einfach. Funktional unterscheidet SICK zwischen drei Ausführungen. Die Basisvariante in Schutzart IP65 deckt einen Arbeitstemperaturbereich von -20 bis +70 Grad Celsius ab. Der Absolut-Encoder Advanced ist in erweiterter Schutzart IP66/67 für den Temperaturbereich zwischen -40 bis +85 Grad Celsius konstruiert. Die Edelstahlversion INOX erreicht die Schutzart IP69K – und ist damit prädestiniert für den Einsatz in anspruchsvollen Industrieumgebungen oder Applikationen in der Lebensmittelindustrie mit hohen Ansprüchen an die Hygiene.

Applikationen

Absolut-Encoder: Längenmessung der Verpackungsfolie

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Überwachung von geförderten Baumstämmen

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Messen von Objektlängen und Lücken zwischen Objekten

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Neue Einsatzgebiete, ungeahnte Potenziale

In der Getränkeindustrie finden klassische Gebersysteme weitere Einsatzgebiete und ermöglichen so neue Automatisierungsaufgaben. Herkömmlich erfasst der Absolut-Encoder AHM36 IO-Link von SICK Bandpositionen und Geschwindigkeiten. Mit IO-Link ist jetzt der Weg frei, auf einfache Weise den Geber mit einer simplen Lichtschranke zu verbinden, um zum Beispiel zusätzlich die vorbeilaufenden Flaschen im Produktfluss zu zählen. Dafür ist ein definierter Grenzwert – etwa eine bestimmte Anzahl an Flaschen – einstellbar und leitet bei Erreichen eine Aktion ab. Hierbei kann es sich zum Beispiel um das Umschalten einer Fördertechnikweiche handeln. Das Auslösen einer Reaktion beziehungsweise das Setzen eines Triggersignals erfolgt direkt aus dem Geber heraus – also ohne Umweg durch eine Steuerung hindurch.

Da das mit Hilfe der Smart Task erzeugte Signal direkt aus dem Encoder kommt, kann der Anwender auch hier auf eine zusätzliche Steuereinheit verzichten. Das Zählen von Flaschen ist dabei unabhängig von der Produktionsgeschwindigkeit. Konfiguriert wird der per IO-Link verknüpfte Verbund mit dem SICK Engineering Tool SOPAS. Mit der intuitiv nutzbaren Software lassen sich nahezu alle Sensoren und Systeme von SICK parametrieren, konfigurieren und diagnostizieren. SOPAS macht dem Anwender die Arbeit leicht, indem die im System angeschlossen Sensoren automatisch erkannt und verbunden werden.

Zusammenfassend zeigen die exemplarischen Anwendungen, welches Potenzial intelligente Sensoren in sich tragen, um per IO-Link Kommunikation auf einfache Weise Effizienzpotenzial zu erschließen und die Automation insgesamt zu vereinfachen.

Weitere Möglichkeiten mit Smart Task

Im IO-Link-Modus lassen sich Längenmessungen von beispielsweise Boxen oder Paketen starten und beenden, indem das Triggersignal einer Lichtschranke verwendet wird. Der Längenwert wird dann in den Prozessdaten über IO-Link übertragen. Zudem ist es auch möglich, Längen zu überwachen. Dafür reicht es aus, obere und untere Grenzwerte zu definieren. Kommt es zu Abweichungen, wird ein zusätzliches Bit in den per IO-Link übertragenen Prozessdaten gesetzt. Im schaltenden Modus erfolgt die Längenüberwachung hingegen über den Schaltausgang des Encoders, wenn der Grenzwert über- oder unterschritten wird. Beim Trigger nach definierter Länge wird der Encoder ebenfalls im schaltenden Modus betrieben. Gibt zum Beispiel eine Lichtschranke ein Triggersignal, misst der Encoder den eingestellten „Längenwert für Trigger“ und schaltet einen Ausgang, wenn dieser Wert erreicht ist.