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Sensoren mit integrierter IO-Link-Schnittstelle

IO-Link-Sensoren und RFID für Industrie 4.0

01 Oliver Schleicher ist Geschäftsführer der Contrinex GmbH

02 Kubischer Kontrastsensor C23 mit integriertem Asic

Ohne Sensorik wird Industrie 4.0 nicht funktionieren. Denn die Sensoren machen das Technologiewissen in der Produktion verfügbar. Mit IO-Link steht dafür ein geeignetes Kommunikationssystem zur Anbindung der intelligenten Sensoren an die Automatisierungssysteme zur Verfügung. Die etz-Redaktion sprach mit Oliver Schleicher, Geschäftsführer bei Contrinex, über Industrie-4.0-fähige Produkte.

Um Industrie-4.0-Konzepte in die Praxis zu führen, werden aktuelle Daten über Prozess- und Maschinenzustände benötigt. Diese können nur Sensoren liefern, die über die entsprechende Intelligenz und Kommunikationsschnittstellen verfügen. Intelligent heißt im Hinblick auf IO-Link, dass ein Sensor zum Beispiel über eine Seriennummer sowie Parameterdaten, wie Empfindlichkeiten, Schaltverzögerungen oder Kennlinien, verfügt, die über das IO-Link-Protokoll lesbar bzw. schreibbar sind. Die Parameter lassen sich dann meist im laufenden Betrieb durch die SPS, also dem IO-Link-Master, nach Bedarf ändern. „Für uns ist Industrie 4.0 ein wichtiges Thema und wir stellen daher auf der Fachmesse SPS IPC Drives eine Reihe neuer Produkte dafür aus“, betont O. Schleicher (Bild 1). „Anwender können zum Beispiel über IO-Link programmieren, ob der Sensor als Schließer oder Öffner fungieren soll“, setzt der Sales Manager fort. „Außerdem lässt sich das Schaltverhalten vom Sensor beeinflussen.“ Erreicht wird damit ein hohes Maß an Transparenz.

Eine wichtige Basis für Integration von IO-Link in industrielle Sensortechnik stellt die Asic-Technologie dar. „Mit dem Asic CTX1000 nutzen wir neue Potenziale bei der Entwicklung unserer innovativen Sensoren“, schließt O. Schleicher an. So erreichen wir eine Reduzierung der Bauteile im Sensor von über 50 % und über den Asic sind die Sensoren genau kalibrierbar. Integriert ist der Asic unter anderem im neuen photoeleketrischen Sensor C23, den es in Diffuse-, Retro-Reflex-, Through-Beam- und Background Suppression-Ausführungen gibt (Bild 2). Der Sensor kann konventionell oder – ohne Mehrpreis – mit dem Kommunikationsprotokoll IO-Link eingesetzt werden. Als Kontrastsensor sorgt er für die präzise Erkennung von Druckmarken. Auch eine Ausführung als Triangulationssensor ist erhältlich. „Ebenfalls stellen wir auf der Messe kubische photoelektrische Subminiatur-Sensoren C12 vor“, setzt der Contrinex- Manager fort. Die Baureihe, die als Background Suppression-, Retro-Reflex- oder Through-Beam-Varianten zur Verfügung steht, eignet sich für kleine Einbauräume.

Über eine kostenlos integrierte IO-Linkschnittstelle verfügen auch die induktiven Ganzmetall-Sensoren der Baugröße M12 mit einem Schaltabstand von 15 mm. Die Modelle (PNP, NPN, NO, NC) der Baugröße M12. haben ein einteilige Edelstahlgehäuses (V2A / ASI303) und einen hermetisch abgedichteten Kabelausgang und sind daher korrosionsbeständig, unempfindlich gegen aggressive Chemikalien und wasserdicht bis 80 bar. Der Arbeitstemperaturbereich liegt zwischen -25 °C und +70 °C. Der integrierte Asic bietet garantierte Schaltabstände, hohe Wiederholgenauigkeit und eine optimale Temperatur-Kompensation. „Die IOLink-Schnittstelle bietet unter anderem erweiterte Diagnoseinformationen für eine einfache Fehlerlokalisierung und sorgt damit für reduzierte Ausfallzeiten“, so O. Schleicher. Die robusten Ganzmetallsensoren der Serie 700 (Full Inox Extreme) mit erhöhten Schaltabständen bewähren sich dort, wo raue Umgebungen die Verwendung von Sensoren mit aktiven Flächen aus Kunststoff ausschließen.

Um Daten in einer flexiblen Fertigung überall abgreifen zu können, hat sich die RFID-Technologie (engl. radio-frequency identification) etabliert. Damit können automatisch und berührungslos Objekte identifiziert und lokalisiert werden. Das Contrinet-RFID-System bietet die Möglichkeit, bis zu 31 Low-Frequency (LF)- und High-Frequency (HF)-Schreib-/Leseköpfe zu kombinieren und an einem einzigen Auswertegerät zu verwenden. „LF-Tags können zum Beispiel in Metallobjekten bündig verbaut und gemeinsam mit den HF-Tags in einem System kombiniert werden“, erläutert O. Schleicher. Erreicht wird damit eine hohe Datentransparenz in der Fertigung. Als mögliche Anwendung nennt der Manager die ständige Übermittlung des Zustands von Werkstücken wie Bohrköpfen. „Ein Alleinstellungsmerkmal ist die hohe Temperaturbeständigkeit unserer Tags“, schließt O. Schleicher an. Die entsprechend einem patentierten Verfahren gefertigten Tags können bei Temperaturen bis 250 °C eingesetzt werden. Da sie silikonfrei sind, lassen sie sich damit auch in Lackieranlagen einsetzen. (hz)

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