Bei dem gemeinsam von dem Maschinenbauer SIM und dem Automatisierungsanbieter Balluff entwickelten Prototyp eines Längstakt-Automaten für ein mehrstufiges Dosen-Handling kommen neben IO-Link Safety klassische Getriebe- und Kurvenscheibentechnik, ein Mover-basiertes Lineartransfersystem, pneumatische und elektrische Antriebs-, Greif-, Pressen-, Fördertechnik sowie Kamera-, Vereinzelungs- und Sortiersysteme zum Einsatz. Der Technologie-Träger soll die Stärken der jeweiligen Technik aufzeigen.

Transfersystem auf Basis von Io-Link und Safety over IO-Link. Grundlage bildet die Implementierung des ProfiSafe-Protokolls in das sichere E/A-Modul durch die Firma Balluff.

Transfersystem auf Basis von Io-Link und Safety over IO-Link. Grundlage bildet die Implementierung des ProfiSafe-Protokolls in das sichere E/A-Modul durch die Firma Balluff. Balluff

Zentrales Transportmedium ist ein Mover-basiertes Linear-Transfersystem. Eingangs hebt ein Stufenförderer Dosen auf ein Zuführband. Ein kamerabasiertes Objekterkennungssystem prüft die jeweilige Lage der Behälter: Zeigt der Deckel nach unten, tritt ein pneumatischer Greifer in Aktion, der die Dose dreht. An der ersten Station des Transfersystems fahren derweil vier Werkstückträger in Position; ein motorgetriebener Taster kontrolliert, ob diese leer sind. Ein per Kurvenscheibe gesteuertes Handlingsystem nimmt die Dosen mithilfe eines Sauggreifers auf und setzt diese in die bereitstehenden Werkstückträger. An der nachfolgenden Station drückt eine Servo-elektrische Presse den Deckel auf, bevor sie eine Handhabungseinheit für die Bedruckung umsetzt. Ein weiteres kurvengesteuertes System treibt die Bedruckungsstation an, deren Ausführung ein zweites Kamerasystem kontrolliert. Am Ende des Transfersystems reihen sich die Werkstückträger wieder in einer Vierer-Formation auf, damit Servo-elek­trische Parallelgreifer die Dosen aufnehmen und in einen Bunker ablegen können.

Kehraus im Maschinenbett: IO-Link eliminiert Kabelsalat

Trotz der vielen Automatisierungskomponenten bleibt die Maschine übersichtlich und aufgeräumt – in der Anlage wie auch im Schaltschrank. Verantwortlich dafür ist die IO-Link-basierte Anschlusstechnik, bei der die angeschlossenen Aktoren und Sensoren über ein einheitliches M12-Standarkabel angebunden sind – auch die Sicherheits-gerichteten.

IO-Link Master, Sensor Hubs und sichere E/A-Module (gelb) sorgen oberhalb der Montageebene für eine übersichtlichen Aufbau der Steuerungstechnik – und für Sicherheit.

IO-Link Master, Sensor Hubs und sichere E/A-Module (gelb) sorgen oberhalb der Montageebene für eine übersichtlichen Aufbau der Steuerungstechnik – und für Sicherheit. Balluff

Die Einbindung der Sicherheitstechnik ermöglicht hat Balluff mit der Implementierung von Safety over IO-Link auf Basis von Profisafe. An das sichere E/A-Modul lassen sich nicht nur die Sicherheits-gerichteten Automatisierungskomponenten des Anbieters anschließen, die Safety-Devices anderer Hersteller funktionieren ebenfalls an dem Safety-I/O-Modul.

In der Demonstrationsanlage übernehmen verschiedene Not-Halt-Taster, magnetische Türzuhaltungen sowie Safety-Lichtgitter mit Eingriffsschutz den Personenschutz. Die beiden Safety-Hubs sind an den ebenfalls im Kopfbereich der Anlage installierten IO-Link-Master von Balluff angeschlossen.

Profisafe huckepack

Für sicherheitsgerichtete Kommunikation nutzt Safety over IO-Link Elemente von Profisafe und die bestehende IO-Link-Architektur: Jeder klassische, das heißt nicht sicherheitsgerichtete IO-Link-Master kann weiterhin genutzt werden, da der Master bei der Sicherheitsbetrachtung dem ‚Black Channel‘ zugeordnet ist. Die sicherheitsgerichteten Daten werden daher unangetastet durch den Master hindurch zur Steuerungsebene getunnelt und erst dort entpackt. Die finale Programmierung der Sicherheits-Funktionen erfolgt per Drag-and-drop zentral über die Programmieroberfläche der Steuerung. Mit Safety over IO-Link von Balluff lassen sich Sicherheitsanforderungen bis PLe / SIL3 realisieren. Der hohe Grad an Standardisierung führt zu Einsparungen über den gesamten Lebenszyklus der Maschine hinweg. (sk)

 

 

IO-Link-Safety: Erster seiner Art

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Schon lange spezifiziert und entwickelt das IO-Link-Konsortium an einer gemeinsamen, standardisierten Safety-Spezifikation und hat Ende März auf dne PI-Tagen eine ‘neutrale# lösung vorgestellt. Unabhängig davon hat Balluff mit dem Profisafe IO Hub eine Safety-Lösung für IO-Link entwickelt.

Parallel zum IO-Link Konstortium, hat Balluff mit Profisafe over IO-Link eine lösung entwickelt.

Parallel zum IO-Link Konstortium, hat Balluff mit Profisafe over IO-Link eine lösung entwickelt. Balluff

Mit Safety over IO-Link will Balluff Anlagenherstellern eine einfach zu integrierende, kostensparende Safety-Lösung zur Verfügung stellen. Grundlage bildet die Kommunikationstechnik von IO-Link, die klassische dreiadrige Leitung, auf der das IO-Link-Protokoll aufmoduliert wird – jetzt auch ein Safety-Protokoll. Dabei greift der Hersteller auf ein etabliertes Protokoll zurück, das der Modul-Name bereits verrät: Profisafe.

Safety over IO-Link ist zur Sensorebene hin offen. Daher lassen sich an den Safety-Hub sowohl Balluff-Sicherheitskomponenten als auch Geräte anderer Hersteller per M12-Standard-Steckverbinder anschließen. Zur Verfügung stehen 12 sichere Eingänge und 2 sichere Ausgänge. Insgesamt kann das Modul Verbraucher bis zu einem Summenstorm von 8 A versorgen. Als maximale Reaktionszeit gibt der Hersteller 20 ms an.

Auch Standardkomponenten wie einfache binäre Sensoren können über das sichere E/A-Modul angeschlossen werden. Dazu stehen weitere E/As zur Verfügung. Im Einzelfall kann dadurch ein weiterer IO-Link-Hub entfallen. Das Safety-Modul ist an einen IO-Link-Master angeschlossen, der via Profisafe/Profinet die sicherheitsgerichtete Kommunikation abwickelt. Sicherheitsrelevante Daten werden dabei über ein so genanntes Tunneling-Verfahren über den IO-Link-Master direkt zur Safety-SPS übermittelt. Damit sind Sicherheitsanforderungen bis PLe / SIL3 realisierbar. Die Parametrierung erfolgt über die Programmieroberfläche der Steuerung. Der transparente Systemaufbau spart Zeit und Geld bei der Verkabelung (nur eine dreiadrige Leitung zum IO-Link-Master), reduziert den Platzbedarf im Schaltschrank und ermöglicht schlankere Anlagenkonzepte. (sk)