Im Praxiseinsatz bei Duni - neue
Transcrição
Im Praxiseinsatz bei Duni - neue
Neue Verpackung 2006 04/2008, S. 200, 28.03.2008, 13:53, SB TECHNIK | Schwerpunkt Automation Im Praxiseinsatz bei Duni Weltweit erste Anlage mit IO Link - Technologie | Meurer Verpackungssysteme hat in diesen Tagen beim Tisch- und Tafeldekor-Hersteller Duni die weltweit erste Anlage mit IO Link in Produktivbetrieb genommen. Lichttaster der Baureihe WT18–3 von Sick kommunizieren mit der Steuerung der Verpackungsmaschine und bieten dem Endanwender mehr Flexibilität und mehr Verfügbarkeit. Eine neue ASIC-Chiptechnologie – wie sie u. a. in den Lichttastern WT4–3, WT18–3 und WT27–3 zum Einsatz kommt – war die Voraussetzung, um die bislang übliche Binärschnittstelle zwischen Sensor und E/A-Geräten um Kommunikationsfunktionen zu erweitern. Im jeweils aktiven Kartonmagazin überwachen zwei IOI Link – Lichttaster WT18–3 die präzise Position der Zuschnitte. 200]neue verpackung 4.2008 Die IO Link – fähigen Lichtaster der Baureihe WT18–3 sind über Hubs in die vorhandene Profibus DP – Struktur der Maschinensteuerung eingebunden. Neue Verpackung 2006 04/2008, S. 201, 28.03.2008, 13:53, SB D as serielle Datenübertragungskonzept IO Link basiert auf der kostengünstigen Erweiterung des vorhandenen Sensor-Schaltsignales zur Kommunikationsschnittstelle. Im Jahr 2005 wurde mit dem Reflexions-Lichttaster WT18–3 erstmals ein kommunikationsfähiger Sensor von Sick vorgestellt, der interessante Möglichkeiten für die Anlagenautomatisierung aufzeigte. Eine neue, von Sick entwickelte ASIC-Chiptechnologie war die Voraussetzung, um die bislang übliche Binärschnittstelle zwischen Sensor und E/A-Geräten um Kommunikationsfunktionen zu erweitern. Mit ihr war es erstmals möglich, neben den Binärinformationen auch umfangreiche Servicedaten ohne separates Bussystem oder Zusatzleitung aus dem Anlagenumfeld zu erfassen. Bereits ein Jahr später hatte sich IO Link als Technologietrend herauskristallisiert und ist heute als herstellerübergreifender Standard durch die DKE (Deutsche Kommission Elektrotechnik) und IEC (International Electrotechnical Commission) verabschiedet und wird im Arbeitskreis der PNO (Profibus Nutzer Organisation) spezifiziert. Meurer Verpackungssysteme war von Anfang an eng in den Entwicklungsprozess bei Sick miteingebunden und hat bereits auf der Interpack 2005 ein erstes Messeexponat mit IO Link präsentiert. „Etwa zwei Jahre später war es soweit: Wir erhielten von der Duni den Auftrag über eine mit IO Link – Sensorik auszurüstende Kartonverpackungsmaschine“, sagt Mario Olliges, Projektierungs- und Vertriebs-Ingenieur bei Meurer Verpackungssysteme. Tischlein deck dich – mit Dunicel Tête-à-Tête Tischdecken, Tischsets oder Servietten – funktionale Tischdekoration im edlen Design für tägliche und feierliche Anlässe ist der Produktionsschwerpunkt der Duni im Werk Bramsche. „Hergestellt werden die Produkte aus weichem Zellstoff oder Tissue – was man ihnen aber kaum anmerkt“, erläutert Stefan Michael, Gruppenleiter Werkstätten be Duni, „denn aufgrund ihres hohen Flächengewichtes und der besonderen Verarbeitung fühlen sie sich wie Textilien an.“ Die Haptik eines faltenfreien Stoffgewebes mit den Vorteilen einer modernen Einweglösung bieten auch die 40 cm breiten Dunicel Tête-à-Tête. Ihr Herstellungsprozess umfasst zunächst das farbige Bedrucken und Trocknen. Danach wird die Ware perforiert, geschnitten, aufgerollt, in Folie verpackt und etikettiert. An diese Prozesse schließt sich die Verpackung zu mehreren Rollen in Kartons an. „Je nach Auftrag kann sowohl die Anzahl der Rollen pro Verpackung als auch der Verpackungstyp selbst variieren“, sagt Stefan Michael. „Daher sind wir auf ein hohes Maß an Flexibilität der Maschine angewiesen, aber auch auf schnelle Umrüstmöglichkeiten und hohe Betriebssicherheit.“ Unter Einsatz von IO Link – fähigen Lichtastern der Baureihe WT18–3 und ihrer Einbindung über Hubs in die vor- Neue Verpackung 2006 04/2008, S. 202, 28.03.2008, 13:53, SB TECHNIK | Schwerpunkt Automation handene Profibus DP – Struktur der Maschinensteuerung konnte Meurer Verpackungssysteme ihm eine Lösung ohne zusätzliches Bussystem kosteneffizient projektieren, die diese Vorteile bietet. Traypacker: Die „kommunikative“ Kartonverpackungsmaschine Der Traypacker von Meurer schließt sich unmittelbar an die Folienverpackungsund Kennzeichnungsstation der Tischläuferrollen an. „Die Maschine kann RSC-Kartons und Trays mit separatem Deckel verarbeiten“, erläutert Arno Averbeck von Meurer Verpackungssysteme, der die Anlage in Betrieb genommen hat. „Sie übernimmt die Rollen in einem Einlaufsegment, stapelt sie gemäß der Verpackungsvorgabe und verschiebt sie dann entsprechend mehrlagig in die im Packer wartende Verpackung“. Der gefüllte Karton taktet weiter durch die Maschine, wird verschlossen, gekennzeichnet und abschließend automatisch palettiert. „Was so einfach klingt, kann jedoch seine Tücken haben“, weiß Arno Averbeck aus Erfahrung. „Daher steuern wir wichtige Prozessschritte mit den IO Link – Lichttastern WT18–3.“ Im Maschineneinlauf erkennen zwei Sensoren den Einlauf von Rollen und erkennen gleichzeitig ggf. einen unerwünschten Rollenstau. Im darauf folgenden Rollenmagazin übernehmen zwei weitere optische Sensoren der Baureihe die Minimal- und Für Sie entscheidend: IO Link IO-Link ist als offene Schnittstelle konzipiert. Sie definiert u. a. die Übertragungsphysik, das feldbusneutrale Schnittstellenprotokoll für die Übertragung der Prozess- und Servicedaten sowie Möglichkeiten der Systemintegration. Hierdurch sowie durch die erfolgte Standardisierung ist gewährleistet, dass IO-Link an alle industrieüblichen Feldbus-, Steuerungs- und Automatisierungssysteme anbinden lässt. So erfolgt die Kommunikation dann durch Das IO Link Anschlussmodul dient der Ankopplung IOLink- fähiger Sensoren an Feldbusse. 202]neue verpackung 4.2008 konzept des Touch Screen – Panels haMaximalerfassung und gewährleisten so ben die Bedienung der Maschine in eiein korrektes und vollständiges Stapeln nem bisher nicht gekannten Ausmaß der Rollen in mehreren Lagen. Zeitvereinfacht. „Das gilt sowohl für die gleich zu diesen Prozessen überwachen Umstellung zwischen verschiedenen zwei Lichttaster im jeweils aktiven KarVerpackungsaufträgen als auch für die tonmagazin die präzise Position der ZuStörungsbehebung und vorbeugende schnitte. „Diese Position kann durch die Maschinenwartung“, bestätigt Stefan einstellbaren Sensorabfragen für jedes Michael. So wurde bei der InbetriebnahFormat so genau vorgegeben werden, me für jedes zu verarbeitende Format dass immer eine optimale Ausrichtung über das Teach-Feld auf dem Touch im Aufrichter gewährleistet wird“, beScreen eine exakte Einstellung der richtet Arno Averbeck. Im Aufrichter Lichttaster vorgenommen. „Im Betrieb findet eine weitere Anwesenheitserkenwerden die optimalen Parameter, z. B. nung des Zuschnittes statt, ebenso im Tastweite oder Hysterese des Sensors, Packer, in dem die Rollenlagen in den Karton verschoben werden. „Um Neue Technologien brauchen bis zu ihrer all diese Funktioersten Umsetzung und der Etablierung als nen zu überwachen und mögAnwendungsstandard immer ihre Zeit. liche Störungen in jeder Schicht und aus dem Automatisierungssystem abgean jedem Tag schnell und gezielt beherufen, an die Sensoren übertragen und ben zu können, haben wir auf höchste bei Bedarf auf dem Panel angezeigt“, erBedienfreundlichkeit der Maschine läutert Mario Olliges. Kollege Arno Wert gelegt“, sagt Stefan Michael. Averbeck ergänzt: „Eine mechanische Nachjustierung der Sensoren bei jedem IO Link „spricht“ Klartext bei der SenAuftragswechsel entfällt, zudem sind ihsoreinstellung und Störungsanalyse re Einstellungen von Auftrag zu Auftrag Die Kommunikationsfähigkeit der IO – zu 100 % reproduzierbar und damit verLink – Sensoren, in diesem Fall eingelässlich.“ Im Falle einer Störung kann bettet in das vorhandene Profibus DP sich der Maschinenbediener sofort ein Konzept des Kartonverpackers, und die Bild von der möglichen Ursache maIntegration der intuitiv verständlichen chen. „Er berührt auf dem Panel die beAnzeige der Sensorsignale in das von treffende Sensordarstellung und erhält Meurer vorhandene Visualisierungssofort alle wichtigen Diagnoseinformationen, z. B. die Signalqualität als Zahl und Balkenanzeige, den Status des Schaltausgangs, den Verschmutzungszustand, die Anzeige eines möglichen Kurzschlusses und Informationen über Pulsmodulation der DC24V Versorgungsden etwaigen Einfluss von Fremdsensospannung als serielles UART-Protokoll. ren oder auch Dejustage“, erläutert SteDie Übertragung der typischerweise fan Michael, wie schnell und einfach 2 Byte Prozessein- und –ausgangsdaten man ohne spezifische Automatisieerfordert eine Zykluszeit von 2ms. Für rungskenntnisse aktuelle Fehler behesehr schnelle Schaltvorgänge lässt sich ben kann. Mit diesen Informationen ist das Konzept um einen Echtzeit-Ausgang es auch möglich, die Anlage in einer Beerweitern. Damit gehen die zahlreichen triebspause vorbeugend zu warten und Vorteile, die IO-Link bietet, nicht zu Lasso Ausfallzeiten durch ungeplante Maten der Prozessgeschwindigkeit. Die schinenstillstände zu vermeiden. Mario Übertragung von bis zu 32 Byte DiagnoOlliges sieht noch einen weiteren se-, Parameter- und sonstiger ServiceAspekt: „Viele Maschinen sind nicht so daten erfolgt wechselwirkungsfrei zum nah an unserem Standort in Fürstenau Schaltausgang. Für die Feldbusanbinwie die bei Duni in Bramsche, sondern dung geeigneter Sensoren sind lediglich werden irgendwo in der Welt eingesetzt. IO-Link- Anschaltmodule erforderlich. An Sind diese Anlagen mit IO – Link ausdieses lassen sich heute bis zu vier Sensogerüstet, können wir per Modemverbinren über ungeschirmte, bis zu 20 m lange dung zur Steuerung in der Anlage direkt dreipolige Standardkabel anschließen. bis hinab zum Sensor schauen und so bei Damit ist das Konzept kompatibel zur der Parametrierung und Fehlerbehebislang üblichen Schalt- und Anschlussbung schnell und effizient Support leistechnik. ten. Dies ist ein bisher undenkbarer Neue Verpackung 2006 04/2008, S. 203, 28.03.2008, 13:53, SB Haben die weltweit erste IO Link – Verpackungsanlage realisiert: Olaf Ophoff (Sick Vertriebs-GmbH, Stefan Michael (Duni GmbH & Co. KG), Mario Olliges (Meurer Verpackungssysteme GmbH & Co. KG), Arno Averbeck (Meurer Verpackungssysteme GmbH & Co. KG) und Bernd Brockhoff (Sick Vertriebs-GmbH), v.l.n.r. Mehrwert für den Betreiber im Bereich „Condition Monitoring“. Die Anwender kommen aus den Startlöchern Neue Technologien brauchen bis zu ihrer ersten Umsetzung und der Etablierung als Anwendungsstandard immer ihre Zeit. Das war auch bei IO Link nicht anders. Aufgrund der absoluten Kabelkompatibilität zu derzeitigen Installationen, der möglichen Integration von nicht IO-Link fähigen Sensoren, sowie Kostenneutralität beim Sensor ist die Situation heute grundlegend anders. Das Beispiel der weltweit ersten Produktiv-Installation von IO Link bei Duni zeigt, dass die Anwender aus den Startlöchern kommen. „IO-Link wird in allen zukünftigen Maschinen von uns gefordert werden“, so Stefan Michael. Neben der Verpackungsbranche ist IO Link auch für die Lager- und Fördertechnik ein Thema – ebenso wie für die Pharmaindustrie, die sich mit dem Thema Maschinenvalidierung bis zum Sensor befasst, und alle anderen Branchen, in denen die Verfügbarkeit einer Anlage oder Maschine eine Rolle spielt. Man erkennt die Vorteile von aktiven Sensoren in Maschinen und profitiert davon, dass auch zunehmend geeignete Sensorik auf den Markt kommt. Hier bietet Sick bereits heute ein breite Vielfalt an Geräten und Integrationstechnologien – Lichttaster, Automatisierungs-Lichtgitter, magnetische Zylindersensoren, IOLink Masteranschaltmodule u. a. m., die dem Anwender nicht nur ein hohes Maß an Investitionssicherheit gewährleisten, sondern ohne zusätzliche Bussysteme mit den vorhandenen Sensorleitungen kosteneffizient einen Mehrwert der Maschine bieten. 쐽