Der deutsche Maschinenbau bewegt sich im Spannungsfeld zwischen hoch entwickelter Technologie und kostenoptimierten Lösungsansätzen. Dabei führt der Kostendruck zur ständigen Suche nach immer preiswerteren Lösungen. Gleichzeitig ist die Innovation ein Wettbewerbsvorteil. Die Kommunikationstechnologie IO-Link spielt bei beiden Ansätzen eine Rolle.

Die leistungsfähige Punkt-zu-Punkt-Kommunikation von IO-Link ermöglicht die Verbindung von unterschiedlichen Geräten mit einem IO-Link-Master. Dieser wiederum ist mit einem der gängigen Steuerungssysteme verbunden, mit dem er seinerseits kommuniziert. So lässt sich die durchgängige Kommunikation von der Sensor- beziehungsweise Aktor-Ebene zur Steuerungsebene erzielen. Für die Kommunikation zwischen einem Gerät und dem IO-Link-Master stehen maximal 32 Byte Prozessdaten zur Verfügung.

Integration von IO-Link

E-T-A integriert das Kommunikationsprotokoll nun erstmalig in seine neue Generation von elektronischen Schutzschaltern und Einspeisemodulen. Die Messwerte dieser Geräte werden kontinuierlich an den Master gesendet. Dadurch wird die Anlagentransparenz optimiert, und die Anlagenverfügbarkeit wird stark erhöht. Zudem lassen sich die Parameterdaten der angeschlossenen Geräte im IO-Link Master speichern. Bei einem Gerätetausch entfällt somit die umständliche Parametrierung des Sensors oder Aktors. Der IO-Link Master parametriert den Sensor automatisch, sobald dieser angeschlossen ist. Das verkürzt die Wiederinbetriebnahme  - und damit die Stillstandszeiten der Maschine. Der einfache und zeitsparende Austausch von defekten Geräten und die Erhöhung der Anlagentransparenz führen also insgesamt zu einem merklichen Anstieg der Rentabilität der Maschine.

Einspeisemodul mit Intelligenz

Das kommunikationsfähige Einspeisemodul EM12D-TIO ist der Kopf des Systems. Es dient als Schnittstelle zum IO-Link Master und ist gleichzeitig das Steuerungs- und Versorgungsmodul der angeschlossenen elektronischen Sicherungsautomaten REX12D. Das Modul kann einen Laststrom von bis zu 40 A aufnehmen und an die Sicherungsautomaten verteilen. Dieses geschieht ohne weiteres Zubehör wie Schienen, Brücken oder Jumper.  Allein der Verbindungsbügel, der die unterschiedlichen Geräte miteinander verbindet, fixiert die Sicherungsautomaten zeitsparend zueinander und platziert sie auf der Hutschiene. Dadurch lässt sich das System, durch die Anreihung weiterer Geräte, sehr schnell erweitern. Gleichzeitig erlaubt es den schnellen und problemlosen Austausch von Sicherungsautomaten, beispielsweise bei einer Umkonfiguration  der Maschine, wodurch sich die Montagezeiten reduzieren. An das Einspeisemodul lassen sich bis zu acht Sicherungsautomaten vom Typ REX12D-TA2 anschließen. Dadurch besteht die Möglichkeit zur Kommunikation mit maximal sechzehn Kanälen. Auf der im Einspeisemodul integrierten Statusanzeige kann der Bediener jederzeit den Zustand des Einspeisemoduls direkt am Gerät ablesen. Gleichzeitig wird der Status des Moduls auch an den übergeordneten IO-Link-Master übertragen. Eine Störung der Kommunikation zum IO-Link-Master erkennt das Gerät sofort und zeigt sie an. Doch selbst eine solche Störung hat keinen Einfluss auf das Absicherungsverhalten der Sicherungsautomaten. Das System ist autark und überwacht sowie schützt die angeschlossenen Lastkreise auch im Fehlerfall.

Kompakt und kommunikativ

Der elektronische Sicherungsautomat vom Typ REX12D-TA2 ist mit 12,5 Millimetern Breite sehr kompakt. Die Module sind komplett in Push-In-Technologie einschließlich Pusher ausgeführt und ermöglichen somit eine werkzeuglose, zeitsparende und wartungsfreie Verdrahtung. Trotz der schmalen Breite sichert das zweikanalige Gerät beide Lastkreise separat ab. Verfügbar sind dabei die Stromstärken 2 x 2 A, 2 x 4 A und 2 x 6 A. Die Statusanzeigen des REX12D-TA2 informieren für jeden der beiden Kanäle über den aktuellen Zustand des Gerätes. Die Signalisierung meldet die Abschaltungen der Lastkreise und ermöglicht die zielgerichtete Fehlersuche, wodurch sich die Maschinenlaufzeiten erhöhen. Eine Überlastung des speisenden Schaltnetzteils ist ausgeschlossen, ohne jedoch das Einschalten kapazitiver Lasten von bis zu 20.000µF einzuschränken.

Fehler verhindern

Der elektronische IO-Link-Schutzschalter vom Typ REX12D-TA2 ermöglicht dem Anwender auch die Parametrierung eines Grenzwerts. Dieser kann zwischen 50 und 100 Prozent des Nennstroms liegen. Sobald dieser Wert erreicht ist, meldet das Gerät den Sachverhalt an der Statusanzeige. Zusätzlich überträgt das Gerät jenes Ereignis auch über die IO-Link-Schnittstelle und das Einspeisemodul EM12D-TIO an den übergeordneten IO-Link-Master. Das Servicepersonal kann Fehlentwicklungen frühzeitig erkennen und ist in der Lage, bereits im Vorfeld eines Ausfalls zu reagieren. Der permanente Zugriff auf die Messwerte des Schutzschalters erweist sich dabei ebenfalls als hilfreich. So werden dem Nutzer  zum Beispiel in der Steuerung permanent Informationen über den  Nennstrom angezeigt. Er kann dadurch konstant den aktuellen Status der DC 24 V-Stromversorgung überwachen und schnell auf Veränderungen reagieren.

Mit Fernzugriff

Das Einspeisemodul EM12D-TIO verfügt neben der Möglichkeit zur Status- und Messwertübertragung auch über Steuerfunktionen. Wenn im Fehlerfall der Schutzschalter ausgelöst hat, kann das Servicepersonal dessen Status überprüfen. Dabei erhält es Auskunft über den Grund der Auslösung. Das kann beispielsweise ein Kurzschluss oder ein Überstromereignis sein. Dieses zusätzliche Wissen um den Grund der Abschaltung reduziert die Stillstandszeiten. Auch die gezielte Ein- oder Abschaltung einzelner Lastausgänge über die Visualisierung der Steuerung ist möglich – mit positiven Auswirkungen auf Energieeffizienz und Energiemanagement. Die verschiedenen Lastausgänge lassen sich entsprechend der Erfordernisse des Anlagenbetreibers steuern.