Industrie 4.0

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Die Visualisierung von Prozessdaten in der Vakuum-Automatisierung wird immer wichtiger. Der Anwender braucht relevante und zuverlässige Informationen über den Zustand der Anlage und einzelner Komponenten. Denn wenn die Daten sichtbar werden, wird ein Mehrwert generiert, der sich direkt auf der Kostenebene niederschlägt. Der neue elektronische Vakuum- und Druckschalter VSi von Schmalz misst und überwacht Unter- und Überdruck in Automatisierungs- und Handlingsystemen.

Ein intelligenter Vakuum-Druckschalte

Ein intelligenter Vakuum-Druckschalter liefert wertvolle Daten für den Anwender. Zum Beispiel liefert er Informationen zum Energieverbrauch. Bild: Schmalz

Über IO-Link lässt sich der digitale Schalter mit minimalem Installationsaufwand in bestehende Anlagen integrieren. Über die IO-Link-Schnittstelle gelangen erfasste Zustandsdaten schnell bis in die Leitebene. Für den Anlagenbetreiber bedeutet das mehr Transparenz, Diagnose und Parametrierung sowie kurze Reaktionszeiten bei Störungen und Fehlern. Laut Aussage des Unternehmens können Unternehmen allein durch eine steigende Effizienz im Produkt und Prozess jährlich bis zu 300.000 Euro einsparen.

Vakuum- und Druckschalter

Der neue Vakuum- und Druckschalter ist modular aufgebaut und einfach zu integrieren. Bild: Schmalz

Je nach Anwendung kann zwischen einer Druck-, Vakuum- oder einer kombinierten Version gewählt werden. Ein integriertes oder externes Bedien- und Anzeigedisplay visualisiert die Daten. Dabei kann die kompakte Sensoreinheit unabhängig vom Display in der Anlage verbaut werden, zum Beispiel direkt am Sauggreifer.

Insbesondere in dezentralen Vakuum-Systemen vereinfacht das die Überwachung des Prozesses. Die exakte Messung erfolgt dann mitten im Prozess, während das Ablesen an geeigneter Stelle passiert: im Blickfeld des Benutzers. Einstellungen wie Schaltpunkte lassen sich mit dem externen Bedien- und Anzeigeelement anpassen und auf weitere Schalter übertragen – dies gilt auch bei Schaltern ohne Display und Tasten.

Mobile Kommunikation

Der Anwender trägt sein Display gewissermaßen „in der Tasche“, wenn er ein NFC-fähiges Smartphone besitzt. Die Schmalz-Innovation ermöglicht den Austausch von Daten per Near Field Communication über kurze Strecken. Der nötige Punkt-zu-Punkt-Kontakt zwischen Schalter und Smartphone stellt den Zugriff auf das gewünschte Gerät auch ohne Spannungsversorgung sicher.

Die dafür notwendige Energie kommt vom Smartphone. Der Anwender erhält so wichtige Service- und Wartungsinformationen direkt auf seinem mobilen Endgerät. Dazu gehören Serien- und Bestellnummern ebenso wie die Betriebsanleitung bei eventuellen Störungen.

Messung ohne Leitungsverluste

Er ist direkt am Sauggreifer einzubauen und ermöglicht so die Messung ohne Leitungsverluste. Bild: Schmalz

Der Schalter klärt per IO-Link und NFC über Basis- und Prozesseinstellungen auf. Umlaufende LEDs am Schalter machen auch aus der Entfernung gut sichtbar, ob Schaltpunkte erreicht wurden und Betriebsspannung anliegt. Wichtig für eine vorausschauende Wartung ist die rechtzeitige Warnung vor Mängeln, ehe es zu größeren Störungen kommt. Auf der Leitebene und dem Smartphone erscheinen deswegen Service-Hinweise und detaillierte Fehlermeldungen in Klartext, und der Bediener kann schnell reagieren.

Handlingsysteme mit Dynamik

Zum Einsatz in Handlingsystemen mit höchster Dynamik entwickelte Schmalz auch den Vakuum- und Drucksensor vom Typ VS. Der Sensor verfügt über ein analoges Ausgangssignal und arbeitet ohne IO-Link und ohne externes Display, ist jedoch ebenfalls über NFC per Smartphone ablesbar.

Auch einige Vakuum-Erzeuger geben wichtige Prozessdaten an die Leitebene weiter. IO-Link-Technologie ist bei Schmalz bereits in vielen Ejektoren Standard. Auch das neue Kommunikationsmedium NFC wird sich in den kommenden Produkt-Generationen wiederfinden. hei

Autor: Andreas Dölker, Schmalz

Technik im Detail

Der Vakuum- und Druckschalter VSi

  • Elektronischer Vakuum- und Druckschalter mit IO-Link Schnittstelle zur Messung und Überwachung von Unter- und Überdruck in Automatisierungs- und Handlingsystemen
  • Ein- und Ausgabe von Parametern über die Steuerung
  • Einbau der Sensoreinheit direkt am Sauggreifer, insbesondere in dezentralen Vakuum-Systemen
  • Schalter mit kompakter Sensoreinheit in drei Ausführungen: ohne Display, mit integriertem oder mit externem Bedien- und Anzeigedisplay
  • robustes Gehäuse aus glasfaserverstärktem Kunststoff
  • Montage über Vakuum-/Druckluftanschluss aus Edelstahl und optional mit zusätzlichem Befestigungswinkel
  • Anschlussstecker M8-4 Pin oder M12-4 Pin.
  • Betriebs- und Schaltpunktanzeige durch rundum sichtbare LEDs.

Ein Blick über den Tellerrand

Vakuumtechnik trifft Industrie 4.0

Industrie 4.0 soll dabei helfen, die komplexe Welt der Industrie zu vereinfachen. Dabei schlägt das Trendthema schon seit Langem Wellen.

Nicht nur komplette Anlagen und Produktionsstraßen müssen miteinander kommunizieren, sondern auch kleinste Teile sollen in die transparente Fertigung eingebunden werden. So befasst sich auch der Vakuumspezialist Schmalz seit langem mit Industrie 4.0.

Das Unternehmen hat viele intelligente Vakuum-Komponenten wie Vakuum-Ejektoren, intelligente Nadelgreifer oder Vakuum- und Druckschalter im Sortiment. Diese Komponenten stellen verschiedene Zusatzinformationen zum Beispiel zum Energieverbrauch oder zum Verschleiß zur Verfügung. Darüber hinaus überwachen sie permanent alle funktionsrelevanten Parameter wie Dichtheit oder Betriebsdruck. Fehler können so frühzeitig erkannt werden.

Diese cyber-physischen Systeme agieren auch als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine – mit einem IO-Link. „Erst wenn die Daten sichtbar sind, lässt sich daraus ein Nutzen generieren“, erklärt Walter Dunkmann, Leiter Geschäftsentwicklung bei Vakuum-Komponenten. „Der Anwender hat nun die Möglichkeit, bei Bedarf in den Prozess einzugreifen.“

Industrie 4.0 biete eine Chance, die laut Dunkmann in noch mehr Anwendungen erprobt werden sollte. Sie verwirkliche einen optimierten Energieverbrauch, eine Fehler- und Ausfallprävention sowie eine Leistungssteigerung.