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I/O-System

Fitnesskur verpasst: So können alte Maschinen neue Aufgaben meistern

| Autor/ Redakteur: René Anschütz* / Ines Stotz

Beim Automobilzulieferer Mahle kommt dem Echtzeitprotokoll Ethercat eine besondere Rolle beim Retrofit von Sondermaschinen zu. Dank des passenden Wago-Feldbuskopplers können ältere Feindreh- und Feinbohrmaschinen an den weltweiten Standorten mit einer modernen CNC-Steuerung neue Aufgaben erfüllen.

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Bei der Modernisierung von Sondermaschinen wie dieser kommen bei Mahle Ethercat-Feldbuskoppler (750-354) von Wago zum Einsatz.
Bei der Modernisierung von Sondermaschinen wie dieser kommen bei Mahle Ethercat-Feldbuskoppler (750-354) von Wago zum Einsatz.
(Bild: Oskar Eyb/vor-ort-foto.de )

Der Kolben ist das Herz eines jeden Verbrennungsmotors. Und in besonders vielen Motoren auf der ganzen Welt sorgen Kolben von Mahle für einen effizienten, reibungslosen Takt. Ob bei der Optimierung vorhandener oder der Entwicklung neuer Technologien – als führender globaler Entwicklungspartner der Automobil- und Motorenindustrie bietet Mahle eine einzigartige Systemkompetenz im Bereich Verbrennungsmotor und Motorperipherie.

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Norbert van Aerssen ist Leiter der Elektrokonstruktion bei Mahle Maschinenbau am Standort Stuttgart-Münster. Die Abteilung ist interner Lieferant von Bearbeitungsmaschinen für die weltweit über 140 Produktionsstandorte des Unternehmens. Die dort entwickelten Feindreh- und Feinbohrmaschinen werden hauptsächlich zum Abdrehen der Kolbenoberfläche und dem Bohren von Bolzenlöchern eingesetzt. „In den Sondermaschinen steckt viel Know-how von Mahle, das so nicht auf dem Markt erhältlich ist“, betont van Aerssen.

Aus alter Technik wird State-of-the-Art

Eine Hauptaufgabe des Mahle Maschinenbaus ist das Retrofit älterer Bearbeitungsmaschinen, die teilweise deutlich mehr als zehn Jahre auf der Uhr haben. Sie werden vielfach mit einer modernen, rechnergestützten CNC-Steuerung nachgerüstet, um auch neueste Produkte produzieren zu können. Da die alten Maschinen nicht Profibus-fähig sind, bildet ein Ethercat-Feldbuskoppler (750-354) von Wago die Schnittstelle zwischen der neuen CNC-Steuerung und der bestehenden Maschinensteuerung. Der Ethercat-Koppler wird als Komponente des Wago-I/O-Systems 750 in den Schaltschrank der Maschinen eingebaut, während die CNC-Steuerung in einem separaten Schrank untergebracht ist.

Modulares I/O-System – nur eine Konstruktion nötig

Wago hatte mit der Entwicklung des Ethercat-Feldbuskopplers dem Trend Rechnung getragen, dass in Industrieanwendungen immer häufiger schnelle Echtzeitsteuerungen gefordert werden. Der Ethercat-Feldbuskoppler verbindet das Ethercat-Protokoll mit dem modularen Wago-I/O-System 750.

Durch dessen Nutzung hat es Mahle nur mit einer Konstruktion zu tun. Beim Einsatz einer neuer Steuerung ist dies ein großer Vorteil, da aufgrund der Feldbusunabhängigkeit und Modularität des Systems Mahle nur den Koppler austauschen muss. Dank der Kompaktheit des Gerätes muss der Platzbedarf hierbei nicht geprüft werden.

Der Ethercat-Feldbuskoppler ist mit diversen Zusatzfunktionen ausgestattet. So besitzt er standardmäßig ein 2-Port-Switch, der ohne zusätzliche Komponenten eine Linientopologie ermöglicht. Während das Ethercat-Telegramm das Gerät durchläuft, werden nur die Daten entnommen, die für den Feldbuskoppler bestimmt sind. Der Koppler wiederum ergänzt die erforderlichen Prozessdaten. Durch das Auslagern der unteren Kommunikationsschichten in die Hardware lassen sich Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 100 Mbit/s erreichen.

Ethercat-Feldbuskoppler: Größe und Preis stimmen

Seit 2007 ist das Wago-I/O-System 750 bei Mahle im Einsatz. 2010 hat das Unternehmen als einer der ersten Kunden den Ethercat-Feldbuskoppler (750-354) eingesetzt. „Wago ist seinerzeit zum Zuge gekommen, weil die Bauform des I/O-Systems deutlich kleiner ist als die der Vorgängerlösung. Gleich wichtig sind natürlich auch das sehr gute Preis-Leistungs-Verhältnis und die weltweite Verfügbarkeit der Produkte und Services“, erklärt Norbert van Aerssen. Die Einführung des Wago-I/O-Systems 750 verlief vollkommen problemlos und erforderte nur wenig Unterstützung durch den Hersteller.

Der Gewinn an Bauraum im Schaltschrank ist beträchtlich: Mit bis zu 16 Kanälen auf 12 mm Breite bauen die Module um ein Mehrfaches schmaler als die Übergabemodule, die zuvor im Einsatz waren. Wurden früher die Signale von den Übergabemodulen in Flachbandleitungen durch den kompletten Schaltschrank diskret verteilt, ist der Verdrahtungsaufwand heute deutlich reduziert. Mit dem Wago-I/O-System spart man bei Mahle also gleich dreifach: knappen Schaltschrankplatz, teure Übergabemodule und eine kostenintensive Verdrahtung.

Gute Entscheidung für das Wago-I/O-System

Van Aerssen erinnert sich: „Wir sind damals von den Reihenklemmen zu den Ein-/Ausgabe-Baugruppen von Wago gekommen. Irgendwann waren die Vorteile so groß, dass wir bei unseren Bearbeitungsmaschinen komplett auf das Wago-I/O-System 750 umgestiegen sind. In den neuen Maschinen setzen wir durchgängig Profibus ein, in den älteren Ethercat. Mit dem Wago-I/O-System muss dazu nur der Feldbuskoppler ausgetauscht werden, die Konstruktion ändert sich nicht.“

SPS IPC Drives: Halle 7, Stand 130

* René Anschütz, Technischer Vertriebsberater bei Wago Kontakttechnik

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