Immer das passende I/O-System im Feld

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Dirk Bechtel: Die Anwendungsbreite verdeutlicht allein schon das vielfältige I/O-Angebot: digitale Eingänge mit unterschiedlichen Filtern und auch kombiniert mit 3-Achs-Beschleunigungssensor, digitale Ausgänge mit 0,5 bis 2,8 A Ausgangsstrom sowie Kombimodule mit frei wählbaren digitalen Ein- oder Ausgängen. Weiterhin stehen analoge Eingangsmodule für die Strom-/Spannungsmessung und die Differenzdruckerfassung zur Verfügung sowie Temperaturmessmodule, serielle Schnittstellen, Encoder-Eingänge und Motion-Module. Hinzu kommen alle notwendigen System-Komponenten, wie eine EtherCAT Box mit ID-Switch, EtherCAT-Abzweig und -Sternverteiler sowie Powerverteilung oder ein EtherCAT-Medienkonverter CU/LWL. Das Anwendungsspektrum reicht dementsprechend von der Digital-/Analog-Signalverarbeitung über die Weg-, Winkel- und Beschleunigungsmessung bis hin zu Motion Control, Condition Monitoring und Energiedatenerfassung.

Wie wichtig ist dabei die Systemdurchgängigkeit bei gleichzeitiger Offenheit hinsichtlich der Bussysteme?

Dirk Bechtel: Die Systemdurchgängigkeit ist gerade bei der dezentralen Signalerfassung von großer Bedeutung. Mit der Unterstützung und vollständigen Integration von insgesamt 24 Bussystemen sind mit den I/O-Box-Modulen auch in heterogenen Anwendungen alle Möglichkeiten gegeben. Allerdings erreicht man mit einer durchgängigen EtherCAT-Kommunikation die mit Abstand beste Performance, und zwar aufgrund der hohen Leistungsfähigkeit von EtherCAT und über den Wegfall der sonst notwendigen Protokollumsetzungen. Gibt die Applikation aber andere Kommunikationsprotokolle vor, lassen diese sich problemlos einbinden. Ein Beispiel hierfür sind die neuen, als IO-Link-Slaves ausgeführten IO-Link-Box-Module EPI und ERI, im Kunststoff- bzw. Zinkdruckguss-Gehäuse.

Und welche Ausführungen stehen mit der Einführung der neuen Modul-Reihen zur SPS IPC Drives 2014 zur Verfügung?

Als Kunststoff- und Zinkdruckguss-Ausführungen gibt es insgesamt 28 Box-Module. Das Spektrum umfasst sowohl in der 30 mm breiten 8-Kanal- wie auch in der 60 mm breiten 16-Kanal-Variante EPI- bzw. ERI-Module mit digitalen Eingängen, digitalen Ausgängen, kombinierten digitalen Ein- und Ausgängen sowie mit analogen Ein- und Ausgängen.

Ebenfalls neu ist die erwähnte EtherCAT Box EP3356 zur Widerstandsbrückenauswertung. Welches sind die Hauptanwendungsbereiche?

Dirk Bechtel: Mit EP3356 steht die Funktionalität der bewährten XFC-EtherCAT-Klemme EL3356 nun auch für die dezentrale Installation im Feld zur Verfügung. Möglich ist damit der direkte Anschluss einer Widerstandsbrücke (DMS) oder Wägezelle in 4- oder 6-Leiteranschlusstechnik. Mit automatischer (deaktivierbarer) Selbstkalibrierung, dynamischen Filtern, Distributed-Clocks-Unterstützung und einer Abtastrate von bis zu 100 µs eignet sich die EtherCAT-Box besonders für die schnelle und präzise Erfassung von Drehmoment- oder Schwingungssensoren. Bisher wurde dies z. B. bei Wiegeapplikationen häufig über das Zusammenschließen von vier Sensoren für DMS-Brücken in einem kleinen Klemmenkasten vor Ort realisiert. Durch EP3356 – mit integrierter Spannungsversorgung – kann dieser Klemmenkasten entfallen, was die Installation deutlich vereinfacht. Außerdem steht mit der neuen EtherCATBox ein weiteres Element in hoher Schutzart für das Konzept der Scientific Automation zur Verfügung, d. h. für die Integration der Messtechnik in die Standardautomatisierung.

Ergänzendes zum Thema

IO-Link

Hier helfen die neuen Box-Module konkret weiter

IO-Link kann als Kommunikationssystem Vorteile ergeben, wenn besonders komplexe Sensoren anzubinden sind. In diesem Fall ließen sich die Sensoren auch bisher schon über den IO-Link-Master EP6224 einbinden. Ist dann ein solcher Master ohnehin vorhanden, kann es durchaus Sinn machen, weitere Sensorsignale, z. B. mit einer 16-kanaligen IO-Link-Box, dezentral im Feld, angebunden über ein einfaches Sensorkabel, zu sammeln und dann an den IO-Link-Master zu übertragen. Allerdings sind dabei die Nachteile gegenüber der reinen EtherCAT-Vernetzung zu beachten: die auf eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation beschränkte Topologie bzw. die deutlich langsamere IO-Link-Kommunikation.

Welche Bedeutung hat das umfangreiche Zubehörprogramm von Beckhoff für eine praxisgerechte Dezentralisierung der Signalerfassung?

Dirk Bechtel: Um dem Anspruch als Systemanbieter gerecht zu werden, bietet Beckhoff auch im IP-67-Bereich alles notwendige Zubehör an. Dazu zählen Kabel in unterschiedlichen Materialien, auch als schleppkettentaugliche Varianten, sowie die entsprechenden M8- und M12-Steckverbinder, gerade oder abgewinkelt. Edelstahl-Komponenten beispielsweise für den Einsatz im Lebensmittelbereich sind ebenfalls erhältlich. Von unserem tiefgehenden Know-how profitiert der Anwender insbesondere bei den Kernkomponenten EtherCAT- und der Power-Verkabelung für die I/O-Box-Module. Hinzu kommen alle Komponenten, um die Sensoren an die Box-Module anzuschließen. So hat der Anwender den Vorteil nur eines Ansprechpartners. Zudem kann er ein System aus vorgeprüften Komponenten einsetzen, entweder als vorkonfektionierte Kabel oder mit feldkonfektionierbaren Steckverbindern.

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