Industrial-Ethernet-Drehgeber Jetzt-Zeit fähig: Sprechen die Sprache von Morgen

Autor / Redakteur: Ines Näther / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Auf dem Weg zu Industrie 4.0 spielt auf der Feldebene die durchgängige Kommunikation via Ethernet eine zentrale Rolle. Dabei sind zukunftssichere und kostengünstige Lösungen gefragt. So komplettiert Kübler seine Familie von Industrial-Ethernet-Drehgebern – die jetzt neben Profinet und Ethercat auch Ethernet/IP sprechen.

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Automobilindustrie: Industrial Ethernet setzt sich aufgrund höherer Performance und durchgängigen Kommunikation durch.
Automobilindustrie: Industrial Ethernet setzt sich aufgrund höherer Performance und durchgängigen Kommunikation durch.
(Bild: Kübler)

Kübler ist mit seinem Strategieprojekt 2020 weiterhin im Plan und gewinnt Marktanteile hinzu. Das vermeldet Geschäftsführer und Gesellschafter Gebhard Kübler anlässlich einer Pressekonferenz. Mit Stand August hat die Kübler Gruppe aus Villingen-Schwenningen in seinen Geschäftsbereichen Positions- und Bewegungssensorik, Übertragungstechnik, Funktionale Sicherheitstechnik sowie Zähl- und Prozesstechnik 55 Mio. Euro Umsatz erreicht und verbucht damit ein Wachstum von 9 Prozent. „Für 2016 erwarten wir ebenfalls ein gutes Umsatzwachstum, schätzt Gebhard Kübler. Damit bleibt das Unternehmen auf der langfristigen Zielgeraden, 2020 100 Mio. Euro Umsatz zu erzielen - um vor allem durch ertragreiches Wachstum langfristig als unabhängiges Familienunternehmen zu bestehen. Auch das gerade im Bau befindliche Werk 2, mit einem Investitionsvolumen von 2 Mio. Euro, für Elektronikfertigung und Logistik soll dazu beitragen.

Zur Strategie gehört es, so der Geschäftsführer, „immer ein ganzes Bündel an Technologien anzubieten, um die jeweils geeignetste für eine bestimmte Applikation einzusetzen.“ Er nennt es „Kundennutzen 4.0“, an den sich alle Innovationen ausrichten sollen. „Unsere Kunden sollen uns fordern. Das gefällt uns, daraus lernen wir und wachsen dadurch.“ Zu einem ganzen Strauß neuer Produkte, die auf der SPS IPC Drives zu sehen sein werden, gehören die Industrial-Ethernet-Drehgeber.

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Ethernet wird eine zentrale Rolle spielen

Diese Produktgruppe spielt auf dem Weg zu Industrie 4.0 eine wichtige Rolle. Bei Kübler versteht man darunter vor allem die Integration von Internettechnologien in industrielle Produktionsprozesse, oder anders ausgedrückt: Das Ineinander verschmelzen von IT-Welt und industriellen Anwendungen. „Auf dem Weg zu diesem Ziel kommt auf der Feldebene der durchgängigen Kommunikation via Ethernet eine zentrale Rolle zu“, erklärt Arnold Hettich, Produktmanager Positions- und Bewegungssensorik bei Kübler. Er weist darauf hin, dass es manifester Innovationen innerhalb der vorhandenen Kommunikations-Netzwerke bedarf, damit sich hier neue und sehr viel leistungsstärkere Prozesse durchsetzen können: „Sie müssen verfügbarer, sicherer und vor allem gigabitfähig werden. Wie auch im World Wide Web führt die wachsende, irgendwann unüberschaubare, Anzahl an Teilnehmern zudem zu weiteren Praxisanforderungen, allen voran der Sicherheit.“

Durch die immer weiter fortschreitende Verbreitung von Ethernet im industriellen Umfeld kommt der Strukturierung der Netzwerke eine besondere Rolle zu. Der Hauptfokus von Industrie 4.0 liegt hier auf Konnektivität, Intelligenz und Transparenz – eine wichtige Entwicklung für die Industrie, die Betriebskosten senken möchte und dabei gleichzeitig die Kundenzufriedenheit steigern will. Arnold Hettich: „Diesen Weg wollen auch die Sensoren von Kübler unterstützen.“

Industrial-Ethernet erobert Terrain

Schließlich hat Industrial-Ethernet unter den Kommunikationssystemen auf Feldebene heute einen Marktanteil von über 25 Prozent erreicht. Seit gut 10 Jahren erobert es sich in 2. Generation der industriellen Kommunikation innerhalb dieses hochdiversen Marktes, stetig Terrain.

An die 13 Prozent jährlichen Wachstums etwa prognostiziert die US-Berater-Gruppe ARC der digitalen Plattform. Im Wesentlichen hängen diese positiven Aussichten mit dem weltweit rasant wachsenden Kommunikationsbedarf in der Automation zusammen; mit dem schnellen Zusammenspiel der zentralen Rechner, Regelungen und kommunikativen Endgeräte. Dabei ist es die mittlerweile erreichte Einheitlichkeit der Informationen, die, neben der Geschwindigkeit und dem robusten Design der industrietauglichen Komponenten, ihre Feldbuskonkurrenz zunehmend aussticht.

Wenn ein lokales Netzwerk als industrieller Feldbus agieren soll, muss es bestimmte Anforderungen erfüllen. Dazu gehört die störsichere Übertragung, eine industriegerechte Installationstechnik und vor allem ein vorhersagbares Zeitverhalten, also Echtzeitfähigkeit. Industrial-Ethernet kann diese Anforderungen heute erfüllen.

Robuster Ethernet/IP-Drehgeber mit vielen Zusatzfunktionen

Kübler Sendix Absolut Drehgeber mit Ethernet/IP-Funktionen lassen sich frei und flexibel über zyklische Dienste konfigurieren. „Damit sind sie für Hersteller von Fertigungsanlagen oder Produktionsmaschinen, ebenso wie für Mess- und Prüfeinrichtungen die perfekte Lösung“, sagt der Produktmanager. Die absoluten Multi- und Singleturndrehgeber im 58er Gehäuse erfassen Positionen und messen Wege. Sie finden ihren Einsatz unter anderem in Motorsteuerungen, die mit Ethernet/IP-Schnittstelle ausgestattet sind.

Per standardisiertem Industrial-Ethernet-Protokoll werden Signale erfasst und übertragen. Dabei lassen sich mittels präziser Zykluszeiten Echtzeitinformationen abrufen, wie sie an den Bearbeitungsstationen benötigt werden. Die schnellen Zykluszeiten, die dank Ethernet-Funktionen erreicht werden, machen die gesamte Anlage leistungsfähiger. Zu den weiteren Vorteilen gehören die verbesserten Diagnosemöglichkeiten zur Früherkennung kritischer Betriebszustände, die durch das Bedienfeld auch sofort lokalisierbar sind.

Die optischen Sendix Drehgeber F5868 und F5888 bieten umfangreiche Ethernet/IP-Funktionen und eignen sich so für zeitkritische Anwendungen. „Und, da Unterbrechungen bekanntlich Geld kosten, können sie in der Praxis für deutliche Einsparungen sorgen: Die schnelle Positionswertübertragung mit einer RPI-Zeit von lediglich 1 ms sendet bis zu 5 Mal schneller, als marktübliche Geber“, ergänzt Hettich. Diese Eigenschaft bestätige den Einsatz des Gebers in zeitkritischen Anwendungen bis zu 1000 Hz Update-Frequenz.

DLR sorgt für sichere Kommunikation

Die Sendix absolut Drehgeber F58x8 sind mit ihrem robusten Lageraufbau im Safety-Lock-Design widerstandsfähig gegen Installationsfehler, Schock und Vibrationen. Sie bestechen zudem durch ihre schnelle Anlaufzeit. Diese erfolgt sofort nach Anlegen der Spannungsversorgung und ist ebenso ein Baustein bei der Erhöhung der Anlagenperformance. Kostensensitive Unterbrechungen gehören damit der Vergangenheit an.

Die schnelle und einfache Inbetriebnahme sowie die schnelle Konfiguration sind dank zyklischer Dienste möglich. Durch die Implementierung von DLR, Device Level Ring, ist auch für die Drehgeber eine Ringredundanz gegeben. Damit wird eine sichere, permanente Überwachung des Rings garantiert und ein einzelner Kabelbruch etwa führt auf diese Weise nicht mehr nicht zum Stillstand der gesamten Anlage. Für Störungen dieser Art sieht DLR die Ansprache der Teilnehmer aus der anderen Richtung vor und stellt eine Kommunikation des Rings ohne Zeitverlust sicher. Die Information, wo sich die schadhafte Stelle befindet, wird zudem der Steuerung unmittelbar mitgeteilt. Einem schnellen Austausch des beschädigten Kabels steht damit nicht im Wege.

Nach ODVA zertifizierte Drehgeber

Die absoluten Singleturn und Multiturn Sendix Drehgeber sind als Wellen- oder Sackloch-Hohlwellen-Variante verfügbar. Die Sackloch-Hohlwelle ist mit 15 mm ausgelegt. Durch die Schutzart IP 65 und dem weiten Temperaturbereich von -40 bis 80 °C sind die optischen Drehgeber, die sich zudem durch ihre 100 prozentige Magnetfeldfestigkeit auszeichnen, auch in rauen Umgebung zuverlässig einsetzbar. Die nach ODVA zertifizierten Sensoren arbeiten mit einer sehr hohen Gesamtauflösung von bis zu 32 bit.

In der Automobilproduktion, Logistik und Metallbearbeitung ermöglichen sie ebenso wie in Textil-, Druck- und Verpackungsmaschinen ein echtes Plus an Ausfallsicherheit und Anlagenverfügbarkeit. Ab der SPS IPC Drives können sich alle Kunden freuen, dann verspricht Kübler die inkrementalen Drehgeber innerhalb eines Tages zu liefern.

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