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O+P Fluidtechnik 6/2020

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O+P Fluidtechnik 6/2020

DIGITALISIERUNG PRODUKTE

DIGITALISIERUNG PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL 02 IO-Link Master mit OPC UA-Schnittstelle ermöglicht die Datenkommunikation aus der untersten Feldebene bis in eine Cloud Pressteile sicherzustellen. „Hierfür wechselt das System vom konventionellen Betrieb in den digitalhydraulischen Betrieb, bei dem ein gasgefüllter Hydraulikspeicher als Versorgung fungiert“, erklärt Winkler. Während der vierminütigen Haltephase soll idealerweise kein Pumpenlauf stattfinden und so praktisch keine Energie verbraucht werden. Entscheidend für die Regelgenauigkeit von einem Zehntel Bar ist vor allem die wiederholgenaue Ansteuerung der Schaltventile im Ballistik-Betrieb. Durch präzise Ansteuerung der Schaltventile, in denen der Ventilkolben nur einen Teilhub ausführt, werden dem Hydraulikzylinder kleinste Mengen Öl zugeführt. „Der Ölbehälter selbst ist mit einem intelligenten Ultraschallsensor ausgestattet, der dessen Füllstand permanent überwacht und die Daten via IO-Link an die übergeord- IO-LINK-MASTER / OPC UA Die neuen IO-Link-Master-Serien ICE2 (Ethernet/IP) und ICE3 (Profinet) bieten zusätzlich zum echtzeitfähigen Feldbusprotokoll eine OPC-UA-Schnittstelle und sind somit ideal geeignet für Cloud-basierte Anbindungen. Mit einem vollständig webbasierten Konfigurationskonzept, das ohne zusätzliche Software auskommt, stehen sie für eine effiziente Inbetriebnahme und sind auch für Stand-Alone- Applikationen ohne übergeordnete Steuerung eine optimale Lösung. nete Steuerungsebene überträgt“, so Thomas Brezina, Geschäftsführer bei Pepperl+Fuchs in Österreich. „Parallel dazu detektiert das Wegmesssystem PMI F90 die Position des Arbeits-Zylinders, um eine kontinuierliche Dosierung des Öls zu ermöglichen.“ „Basierend auf dieser Positionsrückmeldung sind die Ventile in der Lage, die Drücke im Zehntel-Bar-Bereich und die Positionen bis zu Mikrometer-Genauigkeit zu halten – ein echter Meilenstein für uns und unsere Kunden, die damit ein präziseres Sinterergebnis erhalten und gleichzeitig Kosten einsparen“, so Winkler. „DATENAUTOBAHN“ ZUR CLOUD Eine aussagekräftige Zustandsüberwachung („Condition Monitoring“) wird jedoch erst mit einer entsprechenden Infrastruktur möglich, die den Weg für einen schnellen Datenaustausch bereitet. „Teil einer solchen Art von ‚Autobahn‘, die Daten auf direktem Weg zur Cloud führt, ist der IO-Link-Master der Serie ICE3 (Profinet) von Pepperl+Fuchs“, so Brezina. Der IO-Link-Master ist zusätzlich zur echtzeitfähigen Kommunikation via Profinet mit einer OPC-UA-Schnittstelle ausgestattet – der für die Industrie 4.0 favorisierte offene Standard zum Datenaus- MITHILFE UNSERER INNOVATIVEN, PASSGENAUEN SENSORTECHNOLOGIE UND DATENINFRASTRUKTUR KONNTE DIE HYDRAULIKANLAGE EFFIZIENT DIGITALISIERT WERDEN Thomas Brezina, Geschäftsführer, Pepperl+Fuchs, Österreich 16 O+P Fluidtechnik 2020/06 www.oup-fluidtechnik.de

DIGITALISIERUNG tausch. Darüber kommuniziert das Gateway BTC12 mit dem IO- Link-Master und überträgt die Daten an eine Cloud-Plattform. Dort lassen sich die Sensor-Informationen auf Dashboards visualisieren, auf die wiederum weltweit auch mit Mobilgeräten zugegriffen werden kann. Diese Daten lassen sich z.B. auch für Anwendungen zum Asset Management, Condition Monitoring oder Predictive Maintenance nutzen. Mit der Möglichkeit einer parallelen, störungsfreien Kommunikation via OPC UA sowie Ethernet-basierten Feldbusprotokollen sind aber auch hybride Systeme realisierbar, wie Brezina bestätigt: „Darin koordiniert eine Steuerung alle zeitkritischen Anwendungen respektive Abläufe, während weniger zeitkritische, aggregierte Zustandsdaten in eine Cloud fließen.“ Mithilfe der Multilink-Technologie können Anwender zeitgleich von der Steuerung als auch von der Cloud aus auf das Gerät zugreifen. „Dank diesem intelligenten Zusammenspiel konnten wir die zuvor bestehende Datenlücke schließen und die Sensordaten auf direktem Weg in die Cloud bringen“, ergänzt Winkler. DATENGENERIERUNG UND -VERARBEITUNG EFFIZIENT VERKNÜPFT Die vom Ultraschallsensor und vom Positioniersystem ermittelten Messwerte gelangen mithilfe des Masters direkt an die speicherprogrammierbare Steuerung und parallel dazu in die Cloud. „Ist eine zuvor definierte Position beziehungsweise ein Grenzwert überschritten, wird Öl abgeführt – und umgekehrt“, beschreibt Brezina den Vorgang, der sich im Inneren der Maschine abspielt. Diese Anpassung, auch inkrementelle Steigerung genannt, geschieht solange, bis der Druck wieder stabil ist. Währenddessen übermittelt das Positioniersystem die aktuelle Position des Arbeits-Zylinders an den IO-Link-Master. Mithilfe der Multilink-Technologie ist dieser in der Lage, die ermittelten Sensordaten simultan über zwei Wege zu übermitteln. Ganz im Sinne des Seamless-Connectivity-Konzepts kann die Datenübertragung via Profinet an die Steuerung sowie parallel dazu über OPC UA an eine Cloud erfolgen. Brenzina: „Dies kann beispielsweise eine individuelle Cloud-Lösung von Neoception sein, dem Pepperl+Fuchs Start-up für industrielle IoT- Services.“ Ein zusätzlich zwischengeschaltetes Edge-Gateway – zum Beispiel das BTC12 von Pepperl+Fuchs – übernimmt die Anpassung an die Cloud-Schnittstelle und sorgt so für eine sichere Datenübertragung. Auf diese Weise entsteht ein ineinander verzahntes Konzept zur Datengenerierung und -verarbeitung. „Mitarbeiter können sich per Smartphone oder Tablet jederzeit einen Über- 03 Durchgängige und transparente Kommunikation vom Sensor in die Cloud blick über den Füllstand im Ölbehälter sowie über die Position der Presse verschaffen und damit den Anlagenzustand visualisieren“, ergänzt Brezina. „Mithilfe der gewonnenen Daten und der Anbindung an übergeordnete Systeme, konnten wir eine entscheidende Lücke schließen und unsere Kompetenzen zielführend bündeln“, betont Winkler. „Die Sensorik von Pepperl+Fuchs kann entweder bereits Teil der Anlage oder nachträglich als Retrofit-Lösung integriert worden sein. Die Vorteile für Anwender liegen jedenfalls klar auf der Hand: Der Einsatz von Digitalventilen kann die Ausfallsicherheit maßgeblich erhöhen, den Energieverbrauch senken und damit neue Maßstäbe im Bereich hydraulischer Anlagen setzen.“ www.pepperl-fuchs.com Innovation konsequent weiterentwickelt. EIPQ NEU 4-Quadranten Pumpe für Anwendungen im offenen oder geschlossenen Kreis Hohe Dynamik Sehr hoher volumetrischer Wirkungsgrad bei kleinen Drehzahlen Kompakte Bauform EIPS1 V th von 1,6 – 5 cm³/U Kompakte Bauweise Sehr guter Wirkungsgrad Dauerbetriebsdruck bis 300 bar Lange Lebensdauer Erfahren Sie mehr: eckerle.com ECKKL-20003_Anz_EIPQ_EIPS_185x60mm_rz.indd 1 31.03.20 13:57 www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2020/06 17

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