In automatisierten und gleichzeitig zunehmend individualisierten Fertigungsumgebungen müssen komplexe Anlagen immer kürzere Montagezeiten bei einer steigenden Anzahl an zu verbauender Komponenten aufweisen. Ein Aspekt ist dabei insbesondere relevant: eine durchgängige Konnektivität. Sie muss Maschinen und Anlagen so miteinander verbinden, dass das gesamte Produktionssystem effizient und sicher läuft. Das Kommunikationsprotokoll IO-Link Safety sorgt für eine flexibel nutzbare, intelligentere und kostengünstigere Verbindung.
Grundsätzlich betrachtet, ist IO-Link Safety eine Technologie, mit der sich Sicherheitssensoren und Aktoren schnell und einfach integrieren lassen. Das hat Vorteile vor allem auch bei komplexen Anlagen, wie es zum Beispiel weitläufige Förderbandanlagen sind.
Sicherer Standard für die Industriekommunikation
Jeder Hersteller und Anlagenbauer, der umfangreiche Fördersysteme entwickelt und produziert, weiß, wie zeitaufwendig die Verkabelung sein kann. Jede Station – sei es ein Not-Aus-Taster, ein Drucktaster oder zum Beispiel auch eine Statusanzeige einer IO-Link-Leuchte – macht in der Regel eine separate Verkabelung zu Schaltschränken oder dezentralen Modulen und die entsprechende Auswertung durch die Steuerung (Standard oder Safety) notwendig. Eine Komplexität, die nicht nur das Projekt verlangsamt, sondern auch die Kosten erhöht, zu mehr potenziellen Fehlerquellen führt und die Wartung erschwert. Dagegen spart IO-Link Safety mit einer einzigen Kabelverbindung, die sowohl Kommunikation als auch Sicherheit bewältigen kann, Maschinenbauern Zeit. Denn mit IO-Link Safety kann die Installationszeit drastisch reduziert werden – und damit auch der Engineering-Aufwand.
Schnellere Montage für schnelleren Warenfluss
Förderbänder beispielsweise müssen Material idealerweise schnell und zügig, also ohne größere Störung, weitertransportieren. Das bedeutet, Hersteller, Anlagenbauer wie auch Betreiber von Förderanlagen stehen oft unter hohem Zeitdruck, denn die Bänder müssen einerseits schnell einsatzbereit sein, andererseits muss die Produktionslogistik im laufenden Betrieb gesichert bleiben. Hohe Anforderungen, die IO-Link Safety erfüllt: mit einer Plug-and-Play-Verkabelung, einer Reichweite von bis zu 20 Metern Entfernung des IO-Link Safety-Masters bis zu den IO-Link-Safety-Devices – IOLS-Sensoren und/oder IOLS-Bedieneinheiten – im Feld. Denn Applikationen können dank M12-Steckverbindern und einer vereinfachten Gerätekonfiguration schneller in Betrieb gehen. Kommt die Bedieneinheit PITgatebox IOLS als IOLS-Device, das Punkt-zu-Punkt mit dem Master verbunden ist, zum Einsatz, kann die Reichweite größer werden. Dies erleichtert die Layoutgestaltung bei beispielsweise Förderanlagen erheblich und befreit Integratoren von den typischen infrastrukturellen Einschränkungen festverdrahteter Sicherheitseinrichtungen.
Eine solch hohe Flexibilität in der Infrastruktur vereinfacht die Layoutplanung erheblich, weil sie von klassischen Beschränkungen festverdrahteter Sicherheitssysteme befreit. Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz auch in rauen Umgebungen dank IP67 und IP69K-Schutz des IO-Link Safety Masters – etwa in der Metallbearbeitung, wo Staub oder Späne an der Tagesordnung sind.
Ein Installationsbeispiel veranschaulicht, wie IO-Link Safety den Master über lange Förderstrecken mit 40 bis 50 Kontrollpunkten einfach verbinden kann.
Vorteile IO-Link Safety auf den Punkt gebracht
Die Installationszeit der Sicherheitseinrichtungen von Förderanlagen verkürzt sich von Tagen auf Stunden. Denn IO-Link-Safety-Devices sind über standardisierte Steckverbinder direkt anschließbar.
Die Vor-Ort-Montage im Feld auch unter industriellen Bedingungen macht kostenintensive dezentrale Schaltschränke überflüssig
IO-Link-Safety-Devices sind über standardisierte Steckverbinder direkt anschließbar. © Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern
IO-Link Safety – noch effizienter im System
Viele Maschinen und Anlagen erfordern zudem Sicherheitsschalter oder Sicherheitszuhaltungen, um Mensch und Maschine zu schützen. IO-Link Safety ermöglicht die nahtlose Integration solcher sicherer Sensoren im Feld. Im Pilz-IO-Link-Safety-System bieten zum Beispiel die über die IO-Link-Safety-Bedieneinheit PITgatebox angebundenen Sensoren noch weitere Vorteile: Über IO-Link Safety wird an die übergeordnete Sicherheitssteuerung der Status der Tür- und Schutzvorrichtungen zentral übermittelt, etwa „offen“ oder „geschlossen“. Damit kann die Anlage schneller wiederanlaufen und es lässt sich die Reaktionszeit beim Thema Wartung optimieren. Wenn Anwender die Sicherheitszuhaltung PSENmlock und die Bedieneinheit PITgatebox aus dem IO-Link-Safety-System von Pilz einsetzen, ist eine vorausschauende Wartung – durch die Erfassung von Betriebszeiten – und erweiterte Diagnose umsetzbar. Denn Anwender können die Statusmeldungen der Sicherheitszuhaltung einfach über das System erfassen.
Das komplette IO-Link-Safety-System von Pilz inklusive zertifiziertem Master sorgt für ein zuverlässiges und sicheres Schutztürmanagement.
Wie Steuerungsheinheiten und Sensoren schneller verbinden?
Die relativ junge Technologie zur schnellen und einfachen Verbindung von Steuerungseinheiten und Sensoren im Feld unterstützt den Anwender spürbar. Sie macht für Not-Halt-Schalter, Drucktaster und LED-Anzeigen eine sofortige Diagnose erst umsetzbar. So ermöglicht sie Anwendern eine Adhoc-Reaktion bei auftretenden Störungen. Die Optimierung der Kosten hat IO-Link Safety dabei immer im Blick. Am IO-Link Safety Master von Pilz wird lediglich ein einzelner Port benötigt, um die im System zur Verfügung stehende Bedieneinheit PITgatebox anzubinden. Werden anschließend weitere Sensoren wie Sicherheitsschalter oder Zuhaltungen in Reihe an dieser Bedieneinheit integriert, erfolgt die gesamte Kommunikation weiterhin über diesen einen IO-Link-Safety-Port – übersichtlich und ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand. Dass sich auch komplexe Anlagen erheblich beschleunigt in Betrieb nehmen lassen, ist ein weiterer wirtschaftlicher Pluspunkt. Denn IO-Link Safety vereinfacht die Installation und macht die Kommunikationsstruktur weniger fehleranfällig. Diese verkürzte Inbetriebnahme ist hierbei nur ein Aspekt, der schnelle Gerätetausch der andere. Wer IO-Link Safety einsetzt, kann alle Devices praktisch sofort austauschen. IO-Link Safety Geräte können sich automatisch identifizieren; gespeicherte Parameter werden automatisch übernommen. Dieses Feature vereinfacht den Austausch. Und senkt den Aufwand für die Lagerhaltung, da weniger Produktvarianten benötigt werden.
Optimierte Fehlerdiagnostik über IO-Link Safety
Bedieneinheiten ermöglichen für Schutztürsysteme Befehle wie Aktivieren, Stoppen oder Quittieren. Gerade auch an weit verzweigten ausgedehnten Anlagen sollten sich einzelne Maschinenfunktionen direkt am Einsatzort auslösen oder regeln lassen. Denn eine schnelle Aktion ist hier nur über eine unmittelbare vernetzte Reaktion überhaupt zielführend. Daher ist es von Vorteil, dass sich Bedieneinheiten in Reihe schalten und überdies mittels IO-Link Safety integrieren lassen. Ohne IO-Link Safety müssen die Bedieneinheiten einzeln verdrahtet und ausgewertet werden. Der Unterschied liegt in der Reihenschaltung der Bedieneinheiten und in der Datendiagnose. Ohne IO-Link Safety sind Daten verfügbar wie beispielsweise, ob ein Not-Halt betätigt oder nicht betätigt ist. Mit IO-Link Safety stehen deutlich mehr Diagnosedaten zur Verfügung. Beispielsweise Informationen zum Status des Geräts im Feld – z. B. ob es blinkt oder leuchtet – oder im Falle eines Fehlers der Error Code bzw. z. B. auch der Artikelname und die ‑nummer. Diese Informationen zum Gerätestatus geben dem Bediener Informationen, beispielsweise, ob die Maschine gestoppt hat. Dazu zeigen sie ihm an, was zu tun ist. Bei Pilz ist so etwa auch eine zentrale Diagnose aller Bedieneinheiten PITgatebox möglich. Das bedeutet: Die Informationen werden zentral in der Visualisierung angezeigt und nicht nur an der Anlage.
Fazit: Vor dem Hintergrund steigender Komplexität der Produktionslinien können herkömmliche Verkabelungs- und Sicherheitsarchitekturen oft nicht Schritt halten. Mit IO-Link Safety steht dem Markt ein System zur Verfügung, das dieser Anforderung begegnet.
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