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Sensoren für Leitfähigkeit, Druck, Trübung und Füllstand sind bereits mit der digitalen Schnittstelle IO-Link erhältlich, in Kürze werden die Messgrößen Temperatur und Durchfluss hinzukommen. Dabei setzt Anderson-Negele eine besondere Hybridtechnologie ein: Neben der klassischen analogen 4…20-mA-Schnittstelle wird der digitale IO-Link parallel ergänzt, sodass man jederzeit die Vorteile beider Welten nutzen kann. Auch eine spätere Umstellung auf die digitale Technologie ist damit zu jedem Zeitpunkt ohne Hardwarewechsel möglich.
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Vorteile von IO-Link
Wenn man in der Prozesssteuerung die gesamte Anlagentechnik mit einer Vielzahl von Messstellen, Steuer- und Bedienelementen sicher kontrollieren möchte, bietet IO-Link wesentliche Vorteile. Vergleichbar ist es mit einer mehrspurigen, bidirektionalen Datenautobahn statt einer engen Einbahnstraße. Montage und Inbetriebnahme sind äußerst zeit- und kostensparend. Für die Signalübertragung und Energieversorgung selbst reicht ein dreipoliges Standardkabel, das zudem nicht einmal speziell abgeschirmt werden muss. In der Praxis erfolgt die Punkt-zu-Punkt-Anbindung auf Feldebene von verschiedenen Sensoren zu Sammelstellen, sogenannten IO-Link Mastern, und von dort über unterschiedlichste Feldbussysteme zur Steuerungszentrale.
Wie bisher werden alle erfassten Daten an die SPS gemeldet, aber zusätzlich sind nun auch Datenströme in Gegenrichtung, hin zu den Sensoren, möglich. Aus einfacher Datenweitergabe wird intelligente Kommunikation. So kann der Status des Sensors jederzeit kontrolliert und gezielt abgefragt werden. Damit lassen sich potenzielle Störungen, Abnutzungserscheinungen oder ein erhöhtes Ausfallrisiko frühzeitig erkennen und Produktionsstillstände besser vermeiden.
Ein Sensortausch wird mit IO-Link so einfach und sicher wie nie zuvor und kann selbstständig, jederzeit und von jedem Mitarbeiter ohne jeglichen Programmieraufwand durchgeführt werden. Dazu kann im IO-Link Master die Gerätekonfiguration jedes angeschlossenen Sensors abgespeichert werden. Der neue Sensor wird beim Anstecken sofort erkannt, vom IO-Link Master automatisch mit den hinterlegten Daten konfiguriert und parametriert. Der Begriff „Plug-and-play“ bekommt hier eine ganz neue Bedeutung.
Modulare Sensorplattform als Basis
Die Hybridsensoren auf Basis der modularen Plattform von Anderson-Negele vereinigen das Beste aus zwei Welten: Vom Sensor können die Daten digital, analog oder auch parallel in beiden Technologien übertragen werden. Das schafft gerade in der Zeit des Technologie-Umbruchs von der heutigen, analogen hin zur digitalen Generation 4.0 einen wichtigen Vorteil. Wird beispielsweise eine Anlage derzeit noch analog gesteuert, aber eine Umrüstung auf IO-Link ist angedacht, muss sich der Kunde nicht mehr entscheiden. Statt „entweder … oder“ heißt es bei Anderson-Negele „und“. Allein durch den Anschluss eines neuen Kabels wird der Sensor einfach auf digital umgestellt, ohne die Hardware oder die Einstellungen überhaupt anfassen zu müssen. Selbst für bereits in Anlagen verbaute Sensoren der modularen Plattform kann ein Upgrade auf IO-Link mit wenigen Schritten erfolgen. Möglich wird dies durch einen Austausch des Signalmoduls, der problemlos vor Ort durchgeführt werden kann.
Auch als Remote-Version
Noch weiter geht der richtungsweisende Ansatz der modularen Sensorplattform mit ihrer Remote-Version, bei der Sensorik und Elektronikeinheit voneinander getrennt sind. Die modulare Plattform mit IO-Link und klassischer 4…20-mA-Kommunikation wird hier zum Schlüssel für noch mehr Prozesssicherheit, Kosteneinsparung und Effizienz und ermöglicht in dieser Kombination höchste Flexibilität. Bei kritischen Messstellen beispielsweise ist die Lebensdauer der Sensorik durch die mechanische Belastung, Temperaturschocks oder aggressive Medien systembedingt begrenzt. Der Austausch eines Sensors wie des Leitfähigkeitssenors ILM-4 kann einfach mittels Aus- und Einbau und anschließendem Anstecken stattfinden. Die Elektronikeinheit bleibt bestehen, erkennt automatisch den neuen Sensor und stellt sich neu auf diesen ein. Selbst ein Wechsel der Messtechnologie ist damit möglich. So kann anstelle der Leitfähigkeitsmessung mit ILM-4 auf eine Trübungsmessung mit einem ITM-51-Messfühler umgestellt werden. Die Remote-Elektronikeinheit ist für alle Sensoren der modularen Plattform identisch, das bietet den weiteren Vorteil, dass ein einziges Ersatzgerät für alle verschiedenen Messbereiche genügt, was zu einer deutlich spürbaren Reduktion des Lagerbestands an Ersatzgeräten führt.
Mehr Planungssicherheit
Entwicklung und Einsatz von IO-Link sind für sich allein ein großer Schritt in Richtung Industrie 4.0 in der hygienischen Prozesstechnik. Die parallele Hybridanbindung von digitaler und analoger Kommunikation schafft zusätzlich Planungssicherheit und Flexibilität für den späteren Umstieg, ohne die Hardware wechseln zu müssen, oder ermöglicht die gleichzeitige Nutzung beider Welten. In Kombination mit der modularen Plattform mit der Trennung von Messfühler und Elektronikeinheit bei der optionalen Remote-Version schließlich gelingt es Anderson-Negele, eine einzigartige Konstellation von Hard- und Software zu schaffen, die in Flexibilität, Einfachheit und Systemkompatibilität ihresgleichen sucht.
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Autor: Markus Hofstetter
Marketing Communications Manager,
Anderson-Negele
