Anlageninbetriebnahme

Kai Krüger, Turck / am,

Flexible I/O- und Safety-Module

Um Inbetriebnahmen zu beschleunigen und den Durchsatz in Intralogistikanlagen zu erhöhen, nutzt ein Systemlösungsanbieter auch dezentrale I/O- und Safety-Module.

Die dezentrale Signalverarbeitung durch das hybride Safety-I/O-Modul TBPN für Profinet/ProfiSafe ermöglicht ein höheres Fördertempo der Anlage. © Turck

Hersteller von Förder- und Sortieranlagen für große Logistikzentren stehen vor der Herausforderung, Anlagen zu konstruieren, die immer höhere Geschwindigkeiten leisten und dabei maximal verfügbar bleiben sollen, denn die zentrale Forderung der Kunden ist ein optimaler Warendurchsatz. Um dies zu garantieren, müssen Artikel nach der Eingangserfassung schnellstmöglich kommissioniert, sortiert und in exakter Sequenz bereitgestellt werden, damit sie möglichst schnell versendet werden können.

Die Optimierung dieser Prozesse ist die Kernkompetenz von EAE Solutions in Ahrensburg. Das Unternehmen entwickelt Steuerungslösungen für unterschiedliche Anwendungsszenarien in der Intralogistik. Die modulare Software-Plattform EAE Flow zur Steuerung von Förder- und Sortiersystemen ermöglicht es, das volle Potenzial bestehender, neuer oder nachgerüsteter Intralogistiksysteme zu nutzen. Das Design des Systems basiert auf den neuesten Automatisierungsentwicklungen und höchsten Industriestandards.

EAE Flow besteht aus den Modulen EAE Flow.Master, das Sortier- und Transportparameter importiert und den gesamten Materialfluss optimal steuert. Das Modul EAE Flow.Control übernimmt die Echtzeitsteuerung der elektromechanischen Ausrüstung. Es transportiert Güter effizient und zuverlässig auf der Grundlage der WCS-Informationen (Warehouse Control System, Lagersteuerungssystem), E/A-Signale und Scan- und Bilddaten. Der EAE-Flow.Commander visualisiert den Betriebsstatus der Systeme, Statistiken und Berichte. Die SCADA-kompatible Benutzeroberfläche ist webbasiert und lässt sich auf mehreren autorisierten (mobilen) Geräten aufrufen.

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Neben dem Engineering und der Entwicklung von Soft- und Hardware übernimmt EAE Solutions auch Installation und Inbetriebnahme. Um den Installationsaufwand so gering wie möglich zu halten und die Anlagen zugleich flexibel und kosteneffizient zu gestalten, nutzt das Unternehmen dezentrale Automatisierungstechnik von Turck, vor allem Ethernet-I/O- und Safety-Module mit dezentraler Steuerungslogik und IO-Link.

I/O-Module mit schnellem Zählereingang

Je nach Sortieraufgabe werden unterschiedliche Sortierlösungen eingesetzt, die EAE Solutions mit spezifisch optimierten Steuersystemen bedient: Neben dem Tray Sorter sind dies Lösungen für Pocket Sorter und Crossbelt Sorter sowie für die Fördertechnik. Im EAE-Pocket-Sorter beispielsweise ist die punktgenaue Erfassung des Sortierguts Voraussetzung für exakt getaktete Prozesse. Der Fortschritt der Transportstrecke wird erfasst über die Zähne der Räder, die die Taschenbügel transportieren. Diese Zähne müssen schnell gezählt werden, um die exakten Positionen beispielsweise zum Ausleiten von Transporttaschen zu bestimmen.

Doch die hohe Geschwindigkeit der Zähne macht das Einlesen für Standard-Steuerungen aufgrund der Zykluszeiten unmöglich. An dieser Stelle kommt das IP67- Modul TBEN-S1 von Turck ins Spiel: Das kompakte Multiprotokoll-I/O-Modul für Ethernet verfügt über acht digitale Eingänge. Der erste Eingang ist ein schneller Zähler – ideal für den Einsatz im Pocket-Sorter. Die schnell rotierenden Zähne werden als Impulse von einem Näherungsschalter erfasst und direkt dezentral vom TBEN-S gezählt, die Steuerung ruft die ermittelten Werte dann ab und kann so eine exakte Positionsbestimmung sicherstellen.

Neuentwicklung auf Wunsch

Die Steuerungstechnik für Förder- und Sortieranlagen erfordert, dass Signale schnell und an vielen Stellen in der Anlage eingelesen werden. Die Vielzahl der Sensorsignale verlangt eine hohe Zahl an eingesetzten Block-I/O-Modulen, sodass deren Preis eine größere Rolle spielt als in anderen Branchen und Applikationen. In der konkreten Anwendung im Pocket Sorter bedeutet das, dass ein Modul mit acht Eingängen an Stellen, wo nur drei oder vier Signale eingelesen werden müssen, keine wirtschaftliche Lösung darstellt. Auch Module mit vier Ein- und vier Ausgängen können den konkreten Signalbedarf nicht immer abbilden.

Auf die Anregung von EAE Solutions hin hat Turck daher ein Modul mit vier universellen Kanälen entwickelt, die variabel als Ein- oder Ausgang genutzt werden können. Insgesamt lassen sich bis zu vier 3-Draht-PNP-Sensoren bzw. vier PNP-DC-Aktoren anschließen. „Die Neuentwicklung von Turck kommt uns sehr entgegen“, sagt Stefan Püttmann, Produkt- und Projektmanager bei EAE, über das flexible Modul. „Damit können wir bei den vielen hunderten Modulen, die wir einsetzen, wirklich kosteneffiziente Lösungen anbieten.“

Auch Turcks dezentrale IP67-Safety-Lösung überzeugte EAE: Den Kern bildet das hybride Safety-I/O-Modul TBPN, mit dem sich Sicherheitsfunktionen schaltschranklos und in unmittelbarer Nähe des Gefahrenbereichs steuern lassen. Diese dezentrale Signalverarbeitung erlaubt kürzere Zykluszeiten und ermöglicht so ein höheres Fördertempo der Anlage. Außerdem bleiben die Sicherheitsfunktionen durch diese konsequent dezentrale Lösung in nicht betroffenen Teilbereichen der Anlage erhalten, falls einmal ein ungeplantes Ereignis wie ein Kabelbruch eintreten sollte.

Als marktweit erstes Profinet/Profisafe-Block-I/O-Modul vereint Turcks TBPN Safety- und Standard-I/Os sowie IO-Link. „Niemand sonst bot ein Safety-Block-I/O-Modul an, das Standard- und sichere Ein-/Ausgänge in einem Gerät kombiniert“, erinnert sich Püttmann. „Wir haben erkannt, dass wir auch die Standard-Eingänge des Moduls sowie IO-Link-Eingänge für Ampeln, Signale oder normale Sensoren nutzen können. So lasten wir das Modul bis zu 90 Prozent aus – mit allen Features, die es hat.“

Gemeinsame Entwicklung individueller Lösungen

„Wir können bei Turck auf fertige Komponenten zugreifen, die für unsere Anwendungen ideal sind“, so Projektmanager Püttmann, „angefangen beim kleinen TBEN-Modul mit dem schnellen Zähler am ersten Eingang, über das Safety-Modul, die RFID-Reader und die Pick-to-Light-Komponenten bis hin zum Service.“

Turcks praxisnah und gemeinsam mit EAE Solutions entwickelte Lösungen sichern heute Durchsatz und Verfügbarkeit modularer Kundenanlagen. Besonderes Gewicht liegt dabei auf konsequent dezentralen Konzepten, die in partnerschaftlicher Zusammenarbeit erarbeitet worden sind. „Neben einer hohen Produktqualität sind gute Beratung und zuverlässiger Service für uns unverzichtbar“, betont Stefan Püttmann. „Hier sehe ich Turck ganz weit vorne. Das Schöne an unserer Partnerschaft ist, dass wir Lösungsansätze gemeinsam in Workshops erarbeiten. Wir haben immer jemanden, der zuhört und Lösungen für unsere Anliegen und Kundenanforderungen findet. Ein umfassendes Leistungspaket – und das ist uns wichtig.“

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