Digitale Veredelung mit IO-Link

Bei der Umsetzung von Industrie 4.0 geht es unter anderem darum, ein digitales Schattenbild einer Anlage zu erstellen, mit dessen Hilfe sich Prozesse optimieren lassen. Als mass – gebliche Informationsgeber dienen die vielen Sensoren, die ohnehin schon für die Steuerung der Maschine verbaut sind. Dank der IO-Link-Technologie liefern diese Sensoren weitaus mehr Daten als nur Schalt – signale oder Analogwerte. Die Starrag Technology GmbH in Bielefeld baut Werkzeugmaschinen und stattet diese umfangreich mit IO-Link-Sen – soren von ifm electronic aus.

Das Portal-Bearbeitungszentrum der Baureihe FOGS der Starrag Technology GmbH gehört zu den entsprechend ausgestatteten Maschinen. Diese werden im Maschinenbau, in der Luftfahrtindustrie oder in der Automobilindustrie, dort z. B. zur Fertigung von Presswerkzeugen für die Karosserieherstellung (Aussenhaut-Teile) eingesetzt. Die im Bild gezeigte Anlage dient in der Luftfahrtindustrie zur Bearbeitung von Fahrwerkskomponenten (Landebeine). Bei diesen komplexen Werkzeugmaschinen ist die sensorgestützte Überwachung aller Medien (z. B. Kühl- und Schmiermittel, Hydraulik, maschinentemperierung) eine zentrale ufgabe. Nur mit eng tolerierten Medientemperaturen, ruckwerten und Durchflussmengen st ein optimaler Werkzeugeinsatz im vollautomatisierten Produktionsprozess möglich.

Sensoren mit digitaler Schnittstelle
IO-Link ist eine robuste, auf Basis von 24-Volt-Signalpegeln basierte digitale chnittstelle, die über die normale Sensorleitung, lternativ zu Schaltsignalen, eine bidirektionale ommunikation mit der Steuerung rmöglicht. Die Sensoren übertragen per IOLink igitale Messwerte und Diagnoseinformationen an den IO-Link-Master, zum Beispiel ein EA-Modul, Gateway oder eine mit O-Link-Ports ausgestattete SPS. Die Sensoren erden dabei mit Standard-M12-Steckverbindern angeschlossen. Geschirmte Leitungen und damit verbundene Erdungen sind überflüssig. Man hat sich für Fluidsensoren von ifm electronic entschieden; der Sensorikspezialist aus Essen bietet das grösste Produktportfolio an Prozesssensoren mit IO-Link an.

Die zahlreichen IO-Link-Sensoren sind zentral parametrierbar.

Sensorparametrierung aus der Ferne
Ein grosser Vorteil von IO-Link ist die Möglichkeit, alle notwendigen Parameterdaten über die IO-Link-Anschlussleitung auf den Sensor zu laden. Die Sensorparameterdaten (z. B. Schaltpunkte, Schalthysterese, Displayfarbe) können zu Beginn einer Inbetriebnahme einmalig oder im laufenden Betrieb situationsabhängig von der Steuerung zum IO-Link-fähigen Sensor übertragen werden. Der Nutzen für den Kunden: In der Inbetriebnahmephase einer Maschine können die vorab projektierten Sensorparameter schnell, unkompliziert und sicher auf den Sensor übertragen werden. Im laufenden Bearbeitungsprozess, z. B. bei kleinen Losgrössen, lassen sich dank der IOLink- Technik bei Bedarf unterschiedliche Parametersätze für verschiedene Produkte individuell auf den Sensor einbringen. Zudem sind natürlich auch spätere Prozessoptimierungen via Fernwartung dank der steuerungsgestützten Parametrierung einfach per IO-Link durchführbar. In der Summe ist IO-Link damit eine Schlüsseltechnologie für Industrie-4.0-Anwendungen.

Daten doppelt gesichert
Einhergehend mit der steuerungsgestützten Sensorparametrierung bietet IO-Link ab der Version 1.1 eine automatisierte doppelte Datenhaltung der Sensorparameter im Device und im IO-Link-Master an. Dietmar Wallenstein, Leiter der Bereiche E-Konstruktion und Inbetriebnahme bei Starrag Technology, erklärt: «Ein grosser Vorteil von IO-Link ist die automatisierte Datensicherung der Sensordaten im Hintergrund. Jeder Sensor (Device) sendet automatisch seine Parametersätze um IO-Link-Master, wo sie dann als Backup gespiegelt abgelegt werden. Sobald ein Sensor ausgewechselt wird, findet ein automatisierter Datenaustausch mit dem neuen Gerät statt. Die Parameterdaten werden dann vom IO-Link-Master automatisch auf das IO-Link-Device übertragen. Das vereinfacht den Austausch eines Sensors erheblich und reduziert im Fehlerfall deutlich die Stillstandzeit an der Maschine. Gleichzeitig bedeutet das eine grosse Arbeitserleichterung für die Service- und Wartungsmitarbeiter.» Fehlerhaft parametrierte Sensoren gehören somit der Vergangenheit an. Der Sensortausch reduziert sich auf die mechanische Montage. Der Kunde kann den Austausch selbst durchführen. Das Wartungspersonal benötigt keine Kenntnisse bezüglich Sensorparametrierung, da diese automatisch im Hintergrund erfolgt. Ausfallbedingte Serviceeinsätze können so deutlich schneller und sicherer behoben werden. Das spart Kosten.

Bei Bedarf lassen sich die Prozesssensoren für jedes Werkzeug
individuell parametrieren.

Fehlerfreie digitale Messwertübertragung
Bisher werden Analogsignale von Sensoren über A/D-Wandler digitalisiert und in der SPS skaliert. Dies führt zu Ungenauigkeiten des eigentlichen Messwertes. IO-Link dagegen liefert die Messwerte vom Sensor digital an die Steuerung. Eine fehlerbehaftete Übertragung und Umrechnung von Analogsignalen entfällt. Die digital übermittelten Messwerte können direkt in der Leitwarte angezeigt werden. Dabei entspricht der übertragene Wert immer exakt dem gemessenen Wert. Abweichungen zwischen Vor-Ort-Anzeige und per Analogsignal ermitteltem Wert in der SPS treten nicht mehr auf. Auch Störeinflüsse, etwa durch elektromagnetische Felder auf das Analogsignal, gehören mit IO-Link der Vergangenheit ein.

Zwei Messwerte – ein Sensor
Moderne Prozesssensoren von ifm stellen häufig mehr als nur einen Messwert zur Verfügung. Dietmar Wallenstein dazu: «Häufig verarbeitet ein Sensor mehr als nur eine physikalische Grösse. Neben Durchflussmenge oder Druck kann so z. B. auch die Temperatur des Mediums über die IO-Link-Schnittstelle ausgelesen werden. Früher mussten wir dafür zwei Sensoren einsetzen.» Das spart Geld bei Hardware, Verkabelung und Montage, da statt zwei nur noch ein Sensor und damit nur noch eine Montagestelle erforderlich ist.

Spart Kosten: Zwei Messwerte (Durchflussmenge und Temperatur) mit nur einem Sensor.

Diagnosedaten
Neben den Prozessdaten kann der IO-Link- Sensor aber auch Diagnosedaten zum eigenen Zustand des Device zur Verfügung stellen. Beispiel: Der Füllstandsensor erkennt kritische Ablagerungen und meldet sie an die Steuerung. Optische Sensoren erkennen selbstständig Verschmutzungen an der Linse und melden diese automatisch. Drucksensoren speichern minimale Druckeinbrüche und maximale Druckspitzen aus dem Prozess ab, summieren die Anzahl von Unter- oder Überschreitungen auf. Diese zusätzliche Funktionalität unterstützt den Anwender entscheidend in der zustandsorientierten Wartung. Diese erweiterten Zustandsinformationen reduzieren teure Stillstandzeiten und die Sicherheit für den Prozess wird erhöht.

Fazit
Mit der Implementierung von IO-Link bietet die Sensorik einen erheblichen Mehrwert. Dietmar Wallenstein fasst die Vorteile für Starrag Technology zusammen: «Industrie 4.0 ist in aller Munde und natürlich tragen wir in der Starrag diesem Megatrend Rechnung. Im Maschinenbau verstehen wir darunter u. a. die digitale Veredelung der Maschine. Deshalb setzen wir auf IO-Link. Die Sensoren liefern uns mit  kostengünstigen und robusten Schnittstellen mehr Informationen aus dem Prozess, den wir damit besser auswerten und optimieren können. Das ist einer der grossen Vorteile von IO-Link und ein Beitrag auf der Sensorseite, Industrie 4.0 mitzutragen.»

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Zeit und Frustration sparen für Bauleiter

Der Sicherheitsfachmann klärt das Chaos!

Zeitdruck, äussere Einflüsse wie Wetterverhältnisse und unvorhergesehene Vorkommnisse, hart geführte Konkurrenzkämpfe, Interessenkonflikte und Investitionen in oft schwindelerregender Höhe setzen den Verantwortlichen der Baubranche zu. Zudem sind Diebstahl, Vandalismus, Unfälle, Überfälle, Spionage und Sabotage, Anschläge und weitere Bedrohungen auf der Baustelle keine Seltenheit. Zuverlässiger Schutz wird durch die sich ständig ändernden Begebenheiten erschwert – eine Baustelle ist immer in Bewegung!
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Industrielle Bildverarbeitung

Erstes mobiles 3D-Sensorsystem mit integrierter 2D-Kamera und Overlay-Funktion – jetzt alles in einem!

Keine Sorgen mehr beim Rückwärtsfahren – 3D-Kamera ermöglicht aktiven Kollisionsschutz
An allen Containerhäfen der Welt helfen Reach stacker beim Stapeln und Umschlagen von Containern. Damit es beim dichten und schnellen Rangieren innerhalb der Containerterminals nicht zu Zusammenstössen kommt, bietet ifm electronic einen automatischen Kollisionsschutz an. Die häufigsten Unfälle geschehen beim Rangieren und Rückwärtsfahren. Denn: Die Augen des Fahrers sind nach vorn gerichtet, wenn er mit den bis zu 40t schweren und 14m breiten Containern an Auslegern durch die engen Containerstapel zirkelt.

Intelligenter Kollisionsschutz
Aktiven Schutz bietet die O3M-Kamera von ifm: Die integrierte 3D-Sensorik visualisiert auf einem Bildschirm im Cockpit nicht nur Hindernisse hinter dem Fahrzeug, sondern bestimmt auch deren Grösse, Position sowie deren etwaige Bewegung. Basierend auf dieser Erfassung des Umfelds und der Eigenbewegung des Reachstackers, bewertet das O3M-System die kritische Relevanz von Objekten. Es warnt den Fahrer vor genau den Hindernissen, die im Fahrweg liegen oder sich auf Kollisionskurs bewegen. Damit wird vermieden, dass der Fahrer durch zu viele Objektwarnungen in nicht kritischen Bereichen irritiert wird.

Keine zusätzliche Hard- oder Software nötig
Das O3M-System besitzt zwei integrierte Kameras: Eine herkömmliche 2D-Kamera und eine 3D-Kamera, die zu jedem Bildpunkt die exakte Entfernung ermittelt. Der Vorteil für den Anwender: Detektierte Objekte werden im ausgegebenen 2D-Bild farbig hervorgehoben. Kritische Hindernisse können z. B. rot herausgestellt werden, weniger kritische Objekte in Gelb oder Grün. Zudem kann in diesem Fall auch ein zusätzliches Warnsymbol ausgegeben werden. Die Generierung dieser Überblendung erfolgt komplett innerhalb des O3M – es ist also weder zusätzliche Hardware noch eine aufwendige Einrichtung oder Programmierung notwendig.

Gestufte Warnungen
Parallel zur visuellen Darstellung wird auf dem CAN-Bus eine Warnung versendet, die eine zusätzliche akustische Warnung sein kann oder sogar ein Bremseingriff. Diese Reaktion kann auch in Abhängigkeit der Entfernung zum Hindernis gestaffelt ausgelöst werden, das heisst, dass zuerst eine akustische und visuelle Warnung erfolgt. Falls der Fahrer nicht reagiert und die Situation kritischer wird, kann das Fahrzeug angebremst werden. Der integrierte PMD-3D-Chip von ifm erfasst Szenen und Objekte dreidimensional mit nur einer Aufnahme. Dabei werden Bewegungsverzerrungen, wie sie bei Linienscannern auftreten können, verhindert. Basierend auf der patentierten und mehrfach ausgezeichneten PMD-Technologie von ifm, wurde ein Sensorsystem entwickelt, das den rauen Umgebungsbedingungen im Bereich mobiler Arbeitsmaschinen gerecht wird. Neben der robusten und gleichzeitig kompakten Bauform ist das O3M-Sensorsystem speziell für Anwendungen im Aussenbereich mit wechselnden Lichtverhältnissen oder direkter Sonneneinstrahlung ausgelegt. Der ifm- 3D-Sensor kommt ohne bewegliche Komponenten aus. Dadurch ist er besonders widerstandsfähig und verschleissfrei.

Vielseitig einsetzbar
Die mobilen 3D-Smart-Sensoren verfügen über einige integrierte Auswertefunktionen, die es ermöglichen, neben dem hier beschriebenen Kollisionsschutz eine Vielzahl anderer Applikationen zu lösen, z. B. Linienführung oder Bereichsüberwachung. Dabei wird eine hochentwickelte Algorithmik aus dem Automotive-Bereich eingesetzt, die für die zuverlässige automatische Objekterkennung von bis zu 20 Objekten sorgt. Die Parametrierung des Systems erfolgt in wenigen Schritten über den komfortabel zu bedienenden ifm-Vision-Assistant für Windows.
Dazu braucht der Anwender lediglich einige Parameter, z. B. zur Fahrzeuggeometrie, einzugeben.Die Einrichtung dauert in der Regel nur wenige Minuten, dann ist das System betriebsbereit. Das O3M-System ist ein mobiltaugliches autarkes Assistenzsystem, welches vorausschauend vor Kollisionen warnt und gegebenenfalls auch aktiv ins Fahrgeschehen eingreifen kann. ifm bietet eine preiswerte Lösung für mehr Sicherheit nicht nur in der Hafenlogistik.

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Sanierungen unter Wasser

Im konstruktiven Unterwasserbau führen die Fachleute des Unternehmens TAF Taucharbeiten AG mit Spezialausrüstungen alle Arbeiten an Ufern, Mauern und Bauwerken in fliessenden oder stehenden Gewässern, in technischen Anlagen, kontaminierten Gewässern oder anderen Flüssigkeiten aus.

TafBei Sanierungen von Ufermauern und anderen unterspülten Bauwerken steht das Team von TAF Taucharbeiten AG mit Gewebeschalungen oder Gewebecontainern im Einsatz. Sie werden mit einem speziellen Unterwasser-Beton «geimpft». Die Gewebe bestehen aus Chemie-Kunstfasern von hoher Reissfestigkeit. Für Beton undurchlässig, schützen sie diesen während der Aushärtungsphase vor Auswaschungen.

Die Vorteile der Gewebeschalungen sind:

  • Massive Kosteneinsparung durch den Wegfall
    von Wasserhaltung und Spundwänden
  • Keine Erschütterung / Murgänge in Problemzonen
  • Einfache und kostengünstige Bauplatzinstallation
  • Gewebeschalungen sind in der Form sehr
    anpassungsfähig.

Taf

Analysieren, planen, ausführen
Die Fachleute erledigen alle diese anspruchsvollen Aufgaben für den Bund, die Kantone sowie auch für Gemeinden, Firmen und Privatpersonen.
Flexibilität, Professionalität und gegenseitiges Vertrauen sind in diesem Geschäft zentral. Der Grund liegt auf der Hand: Die erstellten Bauleistungen sind nämlich nur in seltenen Fällen direkt sichtbar. Die Profis beraten und unterstützen ihre Auftraggeber in jedem Schritt eines Projektes. Vorhandene Probleme werden präzise analysiert. Danach werden die zu tätigenden Schritte geplant und anschliessend perfekt ausgeführt. Dabei kann das Unternehmen auf Personal zählen, das eine langjährige Erfahrung und fundiertes Wissen aufweist.

TafDas für die Ausführung notwendige Equipment befindet sich immer auf dem neusten technischen Stand. Es wird regelmässig gewartet– denn nur mit einer Ausrüstung in Top-Qualität lässt sich auch qualitativ hochwertige Arbeit verrichten.
Die Gesundheit der Mitarbeiter ist ein zentraler Punkt. Entsprechend hat die Risikoanalyse oberste Priorität. Die TAF Taucharbeiten AG hält sich strikt an die gesetzlichen Vorschriften und Verordnungen der SUVA. Die Berufstaucher des Unternehmens sind zertifizierte Spezialisten mit grosser Erfahrung. Sie unterziehen sich regelmässig arbeitsmedizinischen Vorsorgeuntersuchungen.

TAF Taucharbeiten AG
Südstrasse 21
3250 Lyss
Tel 032 392 73 20
Fax 032 392 73 21
info@taf-taucharbeiten.ch
www.taf-taucharbeiten.ch

Ocuts fiber Serie – MAXImaler Komfort mit MIKROfaser

Männer freut euch: Die etablierte Ocuts Familie bekommt Zuwachs und Stuco setzt damit weitere Massstäbe in Punkto Design und Tragekomfort bei Sicherheitsschuhen.

Bei der Entwicklung der beiden neuen Herren- Modelle standen drei besonders wichtige Kriterien im Vordergrund. Sie sollten möglichst leicht, weich und komfortabel sein, jedoch ohne bei den sicherheitsrelevanten Aspekten einen Kompromiss eingehen zu müssen.

Ein Design das Spass macht
Ocuts fiber machen überall eine gute Figur und vereinen Design, Funktionalität und Sicherheit auf höchstem Niveau. Das leuchtende Grün des Innenfutters und der Multigrip-TPU-Sohle ist nicht nur optisch ein Blickfang, sondern dient auch der Sichtbarkeit des Trägers. Um die Agilität des Trägers zu steigern und einem verfrühten Ermüden des Fusses vorzubeugen, ist die Laufsohle mit einem Drehpunkt im Ballen- und Fersenbereich versehen. Ein kleines Detail mit grosser Wirkung. Dazu sorgen die durchtrittsichere (metallfreie) Brandsohle und die ergonomische Stahlkappe für einen sicheren Auftritt im täglichen Arbeitsleben. Beim Obermaterial kommt bei der Ocuts Fiber Serie hochwertigste Mikrofaser zum Einsatz. Diese trägt massgeblich zum geringen Gewicht der Schuhe bei und sorgt bei hoher Atmungsaktivität dennoch für trockene Füsse, auch bei widrigen Verhältnissen. Als besonderes Extra kommt bei beiden Modellen eine 3D-PUR Softkomfort-Fussbetteinlage zum Einsatz, die bei jedem Schritt wohltuende Dämpfung garantiert und damit das Komfort- und Sicherheitspaket optimal abrundet.

Darum Ocuts Fiber

Beide Modelle der Ocuts fiber Serie sind nach EN ISO 20345 S3 SRC ESD geprüft und in den Grössen 39–47 erhältlich. Zudem sind sie geprüft für die orthopädische Einlagenversorgung.
Top Design, erstklassige Qualität, hervorragender Tragkomfort und dabei wie immer kompromisslos sicher. Mit der neuen Ocuts fiber Serie wird das Tragen von Sicherheitsschuhen einmal mehr zum Vergnügen. Überzeugen Sie sich selbst! Beide Modelle sind ab sofort erhältlich bei:


Stuco AG
Industrieweg 12
3360 Herzogenbuchsee
Tel 062 956 50 10
Fax 062 956 50 15
www.stuco.com