Gedecentraliseerde veiligheidstechnologie voor modulaire productie

AWL-Techniek is een bedrijf dat schaalbare veiligheidstechnologie rechtstreeks op de modules van haar M-Line machineplatform aanbiedt - geïmplementeerd met Turck's IP67 IO-Link en veiligheids I/O-concept

De M-Line serie van AWL-Techniek is de pionier in de modularisatie van productielijnen. Turck kon de Nederlandse machinebouwer optimaal ondersteunen met een gedecentraliseerd veiligheidsconcept met IP67-bescherming. De combinatie van IO-Link en hybride I/O-veiligheidsmodules bespaart veel bedradingswerk omdat de hele veiligheidsarchitectuur buiten de schakelkast kan worden geïnstalleerd.

De consistente galvanische isolatie van de sensor- en actuatorspanning maakt de decentrale veiligheidsuitschakeling van actuatorgroepen op de I/O-hubs met IO-Link mogelijk. De binaire interface levert waardevolle diagnosegegevens voor Lyla, de dashboardoplossing van AWL voor het weergeven en evalueren van de gegevens. Het project bewijst hoe modulaire machinebouw flexibiliteit kan creëren en doorloop- en inbedrijfstellingstijden kan verkorten.

Een TBIL I/O-hub brengt de signalen van de laskapsnijder naar de IO-Link master
De verschillende M-Line modules kunnen worden gecombineerd om een complete productielijn te vormen
Het Lyla-dashboardsysteem verzamelt, evalueert en bewaakt gegevens van verschillende machines
Getest in het veld: Turck's TBPN (linksonder), IO-Link-master (middenonder) en safety box (midden)
Dankzij het gedecentraliseerde I/O-concept is er veel ruimte in de schakelkast
Hardware engineer Jasper van Kooij, AWL-Techniek

Frameworks creëren flexibiliteit en besparen kosten

De M-Line van AWL is een modulaire productserie en staat tevens voor "line" als in "productielijn" waarin de afzonderlijke modules worden gecombineerd. De basis van elke module is het rechthoekige stalen frame. Drie centrale moduletypes werden gedefinieerd waaruit de M-Line moet worden gebouwd: een bedieningsmodule, waarin een werknemer componenten kan invoegen en processen kan starten, een indexeermodule, die bestaat uit draaitafels of andere apparaten voor het hanteren van de werkstukken, en een procesmodule, die werkstukken verwerkt, zoals met lasrobots of gereedschapsmachines.

Het doel: een lege schakelkast

AWL profiteerde hier van Turck's Ethernet multiprotocol-technologie voor I/O-modules. Het stelt de fabrikant in staat om identieke IO-blokmodules in elke M-Line-module te gebruiken - ongeacht of de klant de voorkeur geeft aan een Profinet of een Ethernet/IP-controller. “We wilden zoveel mogelijk gestandaardiseerde componenten en ook een grotendeels gestandaardiseerde schakelkast. In het ideale geval hebben we op een dag gewoon een PLC en een voedingseenheid in de schakelkast, ”kondigde hardware-ingenieur Jasper van Kooij aan. We zijn er nog niet, maar er zit al veel lucht in de schakelkast van de AWL-modules.

Indrukwekkend IP67 IO-Link veiligheids-I/O concept met schaalbare veiligheidstechnologie

AWL was onder de indruk van Turck's concept van een modulaire IP67 IO-Link veiligheidsoplossing: de kern van de oplossing is de hybride TBPN I/O-module. Deze wordt geleverd met een geïntegreerde veiligheidscontroller die via PROFIsafe via Profinet met de PLC kan praten. De module is voorzien van vier veiligheids-I/O's, twee conventionele digitale I/O's en twee IO-Link-poorten. De TBSB-veiligheidsuitschakelkast, die in een onveilige situatie de actuatorspanning V2 veilig uitschakelt, is verbonden met een van de veiligheids-I/O's. De voeding voor alle modules loopt op dezelfde manier via de veiligheidsuitschakelkast. Dit zorgt ervoor dat er geen aandrijving van stroom wordt voorzien, bijvoorbeeld in het geval van een noodstop en dat er niets meer in de machine kan bewegen. De sensoren blijven actief omdat deze via V1 worden gevoed. Op deze manier is de machine altijd zichtbaar in de controller.

Galvanische isolatie van sensor en actuator spanning

De digitale sensoren en actuatoren van de laskapsnijders zijn verbonden met I/O-hubs, die op hun beurt communiceren met de TBEN-L-8IOL IO-Link master van Turck. De IP67 module biedt vier IO-Link poorten in overeenstemming met de Klasse A en vier in overeenstemming met de Klasse B-standaard. Dit scheidt de spanning voor de sensoren (V1) van de actuatoren (V2). Op deze manier wordt de veilige stroomonderbreking ook via IO-Link gewaarborgd. AWL had de TBIP module van Turck al in soortgelijke projecten in de VS gebruikt. Het heeft een vergelijkbaar hardware ontwerp als de TBPN, hoewel het bedoeld is voor EtherNet/IP- en CIP-Safety communicatie.

IO-Link verhoogt de standaardisatie

Het gebruik van de IP67 oplossing inclusief veiligheid en I/O-hubs met IO-Link bespaart AWL veel bedradingswerk. Voor de Nederlandse machinebouwer was een andere reden dat de bidirectionele interface de standaardisatie van de M-Line bevordert. De veilige signaaloverdracht via drie-draads kabels elimineert de noodzaak voor speciaal afgeschermde kabeltypen en speciale kabels. IO-Link zorgt ook voor een hogere beschikbaarheid van de machine: het Lyla dashboardsysteem maakt deel uit van de M-Line. Dit verzamelt de gegevens van verschillende machines, evalueert deze en bewaakt zo de werking en prestaties van de machine. Dit is ook mogelijk door het gebruik van diagnostische gegevens via IO-Link.

Product categoriën

Technologiën