Industrial-Ethernet-Drehgeber als Schlüsselkomponente

FERTIGUNGS- & MASCHINENAUTOMATION
01  Automobilindustrie: Industrial Ethernet setzt sich aufgrund höherer Performance und
durchgängiger Kommunikation durch
Industrial-Ethernet-Drehgeber
als Schlüsselkomponente
der Industrie von morgen
Die Begriffe „vierte industrielle Revolution“ oder „Industrie 4.0“ beschreiben vor
allem die Integration von Internettechnologien in industrielle Produktionsprozesse,
oder anders ausgedrückt: Das ineinander Verschmelzen von IT-Welt und industriellen Anwendungen. Auf dem Weg zu diesem Ziel kommt auf der Feld­ebene der
durchgängigen Kommunikation via Ethernet eine zentrale Rolle zu. Damit sich hier
neue und leistungsstärkere Prozesse durchsetzen können, müssen zum Beispiel
auch Sensoren leistungsfähiger in Bezug auf die Kommunikation werden: Ein
Beispiel sind die Drehgeber von Kübler.
Text: Arnold Hettich
urch die weiter fortschreitende Verbreitung von Ethernet
im industriellen Umfeld kommt der Strukturierung der
D
dadurch entstehenden Industrial-Ethernet- und FeldbusNetzwerke eine besondere Rolle zu. Der Hauptfokus von
SPS IPC Drives
↗↗Kübler: Halle 7A, Stand 506
 
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Industrie 4.0 im Netzwerkbereich liegt auf Konnektivität,
Intelligenz und Transparenz – eine wichtige Entwicklung für
die Industrie, die Betriebskosten senken möchte und dabei
gleichzeitig die Kundenzufriedenheit steigern will. Diesen
Weg unterstützen auch die Sensoren von Kübler [1].
Unter den Kommunikationssystemen auf Feldebene hat
Industrial Ethernet heute einen Marktanteil von über 25 %
erreicht. Seit gut 10 Jahren erobert sich das Ethernet innerhalb dieses Markts stetig Terrain (Bild 1). An die 13 %
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da Unterbrechungen bekanntlich Geld kosten, können sie
in der Praxis für deutliche Einsparungen sorgen: Die schnelle Positionswertübertragung mit einer RPI-Zeit von 1 ms
sendet bis zu fünf Mal schneller als marktübliche Geber.
Diese Eigenschaft bestätigt den Einsatz des Gebers in zeitkritischen Anwendungen bis zu 1 000 Hz Update-Frequenz.
Robuster Lageraufbau
02  Die Absolut-Drehgeber Sendix F5868/F5888
Ethernet/IP ermöglichen eine RPI-Zeit von 1 ms
jährlichen Wachstums etwa prognostiziert die US-BeraterGruppe ARC der digitalen Plattform.
Im Wesentlichen hängen diese positiven Aussichten mit
dem weltweit wachsenden Kommunikationsbedarf in der
Automation zusammen; mit dem schnellen Zusammenspiel
der zentralen Rechner, Regelungen und kommunikativen
Endgeräte. Dabei ist es die mittlerweile erreichte Einheitlichkeit der Informationen, die, neben der Geschwindigkeit
und dem robusten Design der industrietauglichen Komponenten, ihre Feldbuskonkurrenz zunehmend aussticht.
Wenn ein lokales Netzwerk als industrieller Feldbus agieren soll, muss es bestimmte Anforderungen erfüllen. Dazu
gehört die störsichere Übertragung im industriellen Umfeld,
eine industriegerechte Installationstechnik und vor allem ein
vorhersagbares Zeitverhalten, also Echtzeitfähigkeit. Industrial Ethernet bietet dafür eine Lösung.
Robuster Ethernet-IP-Drehgeber
mit vielen Zusatzfunktionen
Die Sendix-Absolut-Drehgeber mit Ethernet/IP-Funktionen lassen sich frei und flexibel über zyklische Dienste
­konfigurieren. Damit sind sie für Hersteller von Fertigungsanlagen oder Produktionsmaschinen ebenso wie für
Mess- und Prüfeinrichtungen eine Lösung. Die absoluten
Multi- und Singleturn-Drehgeber im 58er-Gehäuse erfassen Positionen und messen Wege. Sie finden ihren Einsatz
unter anderem in Motorsteuerungen, die mit Ethernet/IPSchnittstelle ausgestattet sind.
Per standardisiertem Industrial-Ethernet-Protokoll werden
Signale erfasst und übertragen. Dabei lassen sich mittels
präziser Zykluszeiten Echtzeitinformationen abrufen, wie sie
an den Bearbeitungsstationen benötigt werden. Die schnellen
Zykluszeiten, die dank Ethernet-Funktionen erreicht werden, machen die gesamte Anlage leistungsfähiger. Zu den
weiteren Vorteilen gehören die verbesserten Diagnosemöglichkeiten zur Früherkennung kritischer Betriebszustände, die
sich durch das Bedienfeld auch sofort lokalisieren lassen.
Die optischen Sendix-Drehgeber F5868 und F5888
­bieten umfangreiche Ethernet/IP-Funktionalitäten und eignen sich so für zeitkritische Anwendungen (Bild 2). Und,
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Die Drehgeber F58x8 sind mit ihrem robusten Lageraufbau
im Safety-Lock-Design widerstandsfähig gegen Installa­
tionsfehler, Schock und Vibrationen. Sie bieten zudem eine
schnelle Anlaufzeit. Diese erfolgt sofort nach Anlegen der
Spannungsversorgung und ist ebenso ein Baustein bei der
Erhöhung der Anlagenperformance.
Die schnelle und einfache Inbetriebnahme sowie die
schnelle Konfiguration sind dank zyklischer Dienste möglich. Durch die Implementierung von DLR, Device Level
Ring, ist auch für die Drehgeber eine Ringredundanz gegeben. Damit wird eine permanente Überwachung des Rings
garantiert und ein einzelner Kabelbruch führt nicht mehr
zum Stillstand der gesamten Anlage. Für Störungen dieser
Art sieht DLR die Ansprache der Teilnehmer aus der anderen Richtung vor und stellt eine Kommunikation des Rings
ohne Zeitverlust sicher. Die Information, wo sich die schadhafte Stelle befindet, wird zudem der Steuerung unmittelbar
mitgeteilt. Einem schnellen Austausch des beschädigten
­Kabels steht damit nichts im Wege.
Die absoluten Singleturn- und Multiturn-Sendix-Drehgeber sind als Wellen- oder Sackloch-Hohlwellen-Variante
verfügbar. Die Sackloch-Hohlwelle ist mit 15 mm ausgelegt.
Durch die Schutzart IP65 und dem weiten Temperaturbereich von –40 °C bis 80 °C sind die optischen Drehgeber
auch in rauen Umgebungen zuverlässig einsetzbar. Die nach
ODVA zertifizierten Sensoren arbeiten mit einer Gesamtauf­
lösung von bis zu 32 bit.
Fazit
Dank ihrer umfangreichen Diagnosemöglichkeiten in Verbindung mit der DLR-Ringredundanz für die Ethernet/
IP-Variante kommen die Kübler-Ethernet-Drehgeber den
Erwartungen von Anlagenbetreibern hinsichtlich einer
zukunftssicheren und kostengünstigen Lösung nach. Die
Sendix-F58-Ethernet/IP-Drehgeber erkennen eventuelle
Störfälle frühzeitig und stellen ihr Können in vielen Applikationen unter Beweis. In der Automobilproduktion,
­Logistik und Metallbearbeitung ermöglichen sie ebenso wie
in Textil-, Druck- und Verpackungsmaschinen ein Plus an
Ausfallsicherheit und Anlagenverfügbarkeit. (mh)
Literatur
[1]Fritz Kübler GmbH, Villingen-Schwenningen: www.kuebler.com
Autor
Arnold Hettich ist als Produktmanager Positionsund Bewegungssensorik für die Fritz Kübler
GmbH in Villingen-Schwenningen tätig.
[email protected]
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