IO-Link oplossing verkort inbedrijfstellingstijd voor vulmachines

Elopak vertrouwt op IO-Link en ultracompacte blokmodules van Turck voor zijn nieuwe Pure-Fill vulmachineplatform - en versnelt zo de inbedrijfname, verhoogt de flexibiliteit en reduceert de kosten.

Elopak ontwikkelt en produceert vulmachines voor drankenkartons in Mönchengladbach. De verpakkingsspecialist gebruikt IO-Link als basistechnologie voor de automatisering van zijn nieuwe Pure-Fill machineplatform. De keuze voor Ethernet- en netwerkcomponenten van Turck was gebaseerd op hun flexibiliteit en op de eenvoudige bedrading en naadloze integratie in de Profinet-engineering. De ultracompacte multiprotocol I/O-modules TBEN-S2-4IOL, -4AI en -8DXP en de TBEN-LL-SE-M2 Ethernet-switch werden als bijzonder indrukwekkend ervaren.

Iedereen heeft het waarschijnlijk wel eens in zijn handen gehad: het "Pure-Pak" drankenkarton van Elopak. Als een van 's werelds toonaangevende systeemleveranciers van kartonverpakkingen en vulmachines biedt Elopak uit Spikkestad, Noorwegen, innovatieve verpakkingsoplossingen van hernieuwbare, recycleerbare en duurzaam gewonnen materialen. De Duitse dochteronderneming Elopak GmbH ontwikkelt en produceert vulmachines in haar vestiging in Mönchengladbach. De zeer gespecialiseerde systemen openen het karton, doseren de vloeistof en vullen het aseptisch om de drankkartons uiteindelijk luchtdicht af te sluiten. De systemen zijn zelfreinigend zonder dat ze gedemonteerd hoeven te worden. De drankenkartons worden direct op de plaats van installatie gevuld volgens de hoogste hygiënenormen.

Nieuwe generatie machines met een breed toepassingsgebied

Het nieuwe Pure-Fill machineplatform, gebaseerd op het voorgaande model E-PS120 A, is ontworpen om bijzonder flexibel en aanpasbaar te zijn aan de eisen van de klant. "Ons primaire doel was een modulaire machine die eenvoudig kan worden aangepast aan specifieke eisen van de klant, terwijl het algemene ontwerp hetzelfde blijft", legt Horst Klesse, manager electrical design, product & development bij Elopak, uit. Het nieuwe platform van de vulmachine moet flexibel zijn om een breed scala aan toepassingen aan te kunnen - dranken met een laag zuurgehalte zoals melk of dranken met een hoog zuurgehalte zoals vruchtensappen, in verschillende volumes zoals dozen van één of twee liter, bij vulsnelheden tot 14.000 drankenkartons per uur en productie op twee tot vijf banen.

Het Elopak machine platform PureFill-60AL kan worden aangepast aan verschillende product- en klanteisen
TBENS2-4IOL maakt efficiënt gebruik van IO-Link en digitale I/O's mogelijk in een ultracompacte bouwvorm
I/O-modules van de TBEN-S2-serie zijn 32 mm breed en maken flexibele montage op vele locaties mogelijk
TBEN-LL-SE-M2 Ethernet-switch met 8 x 100Mbit en 2 x Gbit poorten voor snelle en veilige datatransmissie
Compacte TBEN-S modules zorgen voor een efficiënte communicatie in de process node van de installatie
''TBEN-S2 is de ideale oplossing voor onze toepassing, aangezien er geen vergelijkbare alternatieven zijn''

Meer flexibiliteit met dezelfde footprint

Bij de integratie van IO-Link in het machineplatform moest de totale omvang van het systeem gelijk blijven ondanks de toegenomen flexibiliteit. "In het nieuwe platform wilden we IO-Link consistent in de hele machine gebruiken, maar de grootte van de mastermodules die eerder werden gebruikt, vormde een probleem", vertelt Horst Klesse, die deze uitdaging tijdens de ontwikkeling beschrijft. "Daarnaast moesten ook apparaten zonder IO-Link-aansluiting in het systeem worden geïntegreerd."

Ultracompacte IO-Link-master: plaatsbesparend en combineerbaar

De TBEN-S2-4IOL, TBEN-S2-4AI en TBEN-S2-8DXP multiprotocol I/O-modules van Turck en de IP67 8-poorts Ethernet/IP-switch boden de oplossing. Met een breedte van slechts 32 millimeter zijn de ultracompacte TBEN-S2 apparaten ideaal voor systemen met beperkte ruimte. Dit betekent dat modulegroepen eenvoudig op verschillende punten in het systeem kunnen worden gemonteerd, zelfs direct op de profielrails. Het gebruik van kleinere M8-connectoren en dunnere kabels maakt een eenvoudige aansluiting mogelijk, zelfs als de modules direct naast elkaar zijn gemonteerd en met kleine bruggen zijn verbonden. "De vereisten voor de optimale IO-Link-master voor het vulmachineplatform waren een compact ontwerp, multiprotocol-mogelijkheden, M8-voeding, Profinet-connectiviteit, geschikte aansluitmogelijkheden en een groot aantal montagemogelijkheden", legt Klesse uit. "De TBEN-S2 modules van Turck voldoen het beste aan deze eisen."

De TBEN-S2-4IOL mastermodule heeft vier klasse A IO-Link poorten en digitale I/O's. Ondanks zijn compacte bouwvorm biedt hij een groot aantal communicatiemogelijkheden en maakt hij een eenvoudige integratie van IO-Link-apparaten in de Profinet-engineering mogelijk zonder extra software, dankzij Turck's SIDI : Simple IO-Link Device Integration. Via de IO-Link masterkanalen kunnen maximaal vier sensoren of I/O-hubs worden aangesloten, zodat in totaal maximaal 64 sensoren kunnen worden aangesloten. De twee 4-polige M8 Ethernet/veldbusaansluitingen maken een flexibele communicatie via Profinet, EtherNet/IP en Modbus TCP mogelijk, terwijl een eenvoudige bekabeling via een lijntopologie mogelijk is door de geïntegreerde Ethernet-switch. De ingebouwde webserver vereenvoudigt de diagnose en inbedrijfstelling, waardoor de TBEN-S2-4IOL uiterst veelzijdig is en de integratie van apparaten aanzienlijk vergemakkelijkt wordt.

De identiek ontworpen TBEN-S2-4AI biedt een krachtige oplossing voor toepassingen die analoge signalen verwerken. Met vier analoge ingangen die kunnen worden geconfigureerd voor spanning, stroom, RTD of thermokoppels, is een veelzijdige aanpassing aan verschillende vereisten mogelijk. Elke analoge ingang kan afzonderlijk worden geconfigureerd, waardoor flexibel gebruik mogelijk is. Het universele gebruik van deze analoge modules is uniek op de markt. Aangezien er slechts één type module nodig is om alle gangbare analoge waardetypes te verwerken, vereenvoudigt dit ook de voorraad reserveonderdelen en uiteindelijk het machineonderhoud. De geïntegreerde Ethernet-switch vereenvoudigt de bekabeling en optimaliseert de communicatie.

De TBEN-S2-8DXP is de compacte oplossing van Turck voor toepassingen die digitale signalen moeten verwerken. Met acht universele, digitale kanalen, configureerbaar als PNP-ingang of 2 A-uitgang, maakt deze module ook toepassingsspecifieke aanpassingen mogelijk. De diagnosefuncties van de voeding per I/O-poort en de uitgangsdiagnose per kanaal zorgen voor een betrouwbare bewaking en snelle foutdetectie. "We kunnen de machine leveren met slechts drie kleine modules die identiek zijn qua bouwvorm, afmetingen en aansluitingen," benadrukt Klesse. "Dit maakt het mogelijk om zelfs eenvoudige sensoren zonder IO-Link te installeren. Groepen van vier tot zes of zelfs meer apparaten kunnen ook eenvoudig worden gevormd in het systeem en worden aangesloten met de dunnere M8-kabels." Als speciale functie biedt de module een derde schakeluitgang op elke M12-poort, dus in totaal 12 schakelsignalen. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld lampen met drie segmenten worden aangesloten en aangestuurd via een standaardkabel.

Installatietijd met meer dan 50 procent verkort

Een van de grootste voordelen van de IO-Link oplossing is de vermindering van de installatietijd met meer dan 50 procent en de inbedrijfstellingstijd met 30 procent. Deze aanzienlijke tijdsbesparing vermindert niet alleen de productietijd, maar ook de totale kosten. Offline parametrering van de IO-Link apparaten direct vanuit de Profinet engineering vereenvoudigt de inbedrijfstelling aanzienlijk en maakt een einde aan tijdrovende handmatige instellingen van sensoren en actuatoren. Ook het onderhoud wordt aanzienlijk vereenvoudigd: Aangezien alle apparaateigenschappen en parameters van masters en apparaten direct beschikbaar zijn in het centrale projectbestand van de controller, kan automatische apparaatvervanging in geval van schade ook probleemloos worden uitgevoerd - zowel voor IO-Link masters als apparaten.

Turck - Banner

Partners

Technologieën