WLR

Die Produktfamilie WLR ist immer dann eine Option, wenn die Detektion von oben erfolgen soll und ein besonders robuster, Wash-down-Sensor gefragt ist. Bild: Sick

Eine zentrale Steuerung wird nicht benötigt – die Sensormodule managen die drei möglichen Logiken selbst und können auch die Fördersegmente in Eigenregie ansteuern. Verschiedene Bauformen und Montageoptionen bieten ein Höchstmaß an Flexibilität – und im Sleep-Modus wird eine der Sensorvarianten sogar zum energieeffizienten Materialfluss-Pförtner.

ZoneControl Sensoren

Die ZoneControl-Sensoren der Produktfamilie R/IR lassen sich platzsparend und kollisionsgeschützt zwischen den Förderrollen montieren. Bild: Sick

Out of the Stone Age and into the Zone Age: Mit diesem Slogan charakterisiert Sick die Zukunftssicherheit seines Portfolios. Die Neuerungen durch ZoneControl haben durchaus das Zeug, ein neues Zeitalter bei der Realisierung individueller Materialflusskonzepte einzuläuten. Die Sensoren bieten auf schwarze Objekte Tastweiten bis 900 Millimeter – so viel wie keine andere vergleichbare Baureihe – sowie eine exakte Hintergrundausblendung und hohe Fremdlichtsicherheit.

Ihre Montage kann von unten zwischen den Rollen, seitlich in einer Förderwange oder oberhalb der Transportebene erfolgen. Die Logiken für Block- und Einzeleinlauf, bei Bedarf mit Sleep-Modus, lassen sich bequem einstellen – und die komplette ZoneControl-Applikation wird von Sick ohne Schnittstellenrisiken sicher und bequem als Systemlösung umgesetzt. Bereits bei der Projektplanung leistet zudem das Software-Tool ZoneControl Selector mit integrierter Simulation wertvolle Unterstützung.

Puffer für mehr Performance

Pufferstrecken in automatischen Materialflusssystemen haben die Aufgabe, Objekte gezielt aufzustauen und in definierter Weise einem nachgelagerten Prozess, zum Beispiel einer Palettierung, zuzuführen. In ihrer Funktion sind sie zum einen darauf ausgelegt, eine diskontinuierliche Zuführung zu verstetigen und zu einer möglichst hohen und gleichmäßigen Auslastung nachgelagerter Station beizutragen, indem sie Kartons, Behälter oder Paletten zwischenzeitlich stauen und danach aus der Stauzone herausfahren.

ZoneControl

Pufferstrecken in stationären Transportsystemen intelligent automatisieren und Objekte staudrucklos zu fördern ist dank des System-Portfolios ZoneControl von Sick so einfach wie noch nie. Bild: Sick

Zum anderen dient ihre Pufferfunktion dazu, Paletten oder Kartons gezielt aufzuhalten und zurückzustauen, wenn eine Station zeitweilig nicht verfügbar ist, zum Beispiel bei einer Störung eines Folienwicklers zur Ladungssicherung. In beiden Fällen bedeutet gezieltes Puffern und Abziehen mehr Performance für den fördertechnischen Prozess.

Je länger ein Puffersegment jedoch wird, desto mehr Sensorik ist in der Regel erforderlich, um ankommende Förderobjekte zu erfassen und freie Stauplätze zu detektieren. Werden zudem unterschiedlich große Objekte gepuffert, bedarf es einer besonderen Logik, um die Schaltsignale der Stau-Sensoren prozessgerecht interpretieren zu können. Jeden Sensor einzeln zu verdrahten und an das Automatisierungssystem anzubinden – und vielleicht noch komplexere Logiken für das Puffermanagement in Eigenregie zu programmieren – ist weder technisch effizient noch wirtschaftlich sinnvoll. Eine schlüsselfertige Lösung mit hoher Flexibilität und minimalem Integrationsaufwand ist ZoneControl.

Das ZoneControl-Portfolio hat bei der Automatisierung von Staustrecken viele Vorteile. So stehen verschiedene Produktfamilien zur Auswahl, die für bestimmte Einbausituationen optimiert sind. Der nur schaltende Rollensensor R für den Stand-alone-Einsatz und der intelligente Rollensensor IR mit integrierter Logik und Reihenschaltungsfunktion können dank ihrer adaptierten Bauform bei Staurollenförderern zwischen den Rollen montiert werden. Dies spart Platz und vermeidet Kollisionen mit dem Fördergut. Zusätzliche Freiheitsgrade bei der Anlagenauslegung eröffnet der IR dadurch, dass er auch kompatibel zu Motorrollen oder kundenseitig gewünschten Ventilen zur Verfügung steht.

ZLM

Bei ZoneControl-Sensoren – hier dem ZLM – ist es möglich, bis zu 50 Sensoren zu kaskadieren, also ihre versorgungs-, steuerungstechnische oder pneumatische Anschlusstechnik durchzuschleifen. Bild: Sick

Die Detektionslösung ZLM mit integriertem Magnetventil eignet sich für die seitliche Montage an der Förderstrecke. Je nach Fördergut lassen sich verschiedene optoelektronische Gleichspannungssensoren anschließen – für Pakete oder geschlossene Behälter könnten Z-Sensoren oder Elf-Sensoren eingesetzt werden. Ist das Produkt extrem flach oder gelöchert, hilft beispielsweise die Multitask-Lichtschranke Reflex Array. Die Produktfamilie WLR –mit Anschluss an alle 9,4 Millimeter-DIN-Ventile – ist immer dann eine Option, wenn die Detektion über dem Förderband erfolgen soll und ein besonders robuster, wash-down-fähiger Sensor ge-fragt ist, der auch unter rauen Einsatzbedingungen zuverlässig und dauerhaft funktioniert.

Zwei Merkmale sind entscheidend dafür, dass sich mit ZoneControl neue Effizienzklassen der Inbetriebnahme auftun. Zum einen sind bis zu 50 Sensoren kaskadierbar, heißt: ihre versorgungs-, steuerungstechnische und pneumatische Anschlusstechnik sind durchschleifbar. Es gibt noch einen elektrischen Anschluss zur Anlagensteuerung – was den Aufwand und die Kosten im Vergleich zur Anbindung jedes einzelnen Sensors zum Beispiel an eine SPS reduziert.

Auch Anlagenerweiterungen oder die Verlängerung von Pufferstrecken lassen sich so mit geringem Aufwand und flexibel automatisieren. Der zweite Vorteil ist, dass sich logische Prozesse ohne SPS-Programmierung oder PC einrichten und ausführen lassen. Egal welche Produktfamilie für die jeweilige Anwendung optimal ist – bei fast allen ist je ein Logik-Modul in den Sensor integriert, die in ihrer Gesamtheit den Einlauf in Staustrecken und den Abzug aus dem Puffer eigenständig koordinieren.

Einzel- oder Blockeinlauf

Drei Steuerungslogiken können aufgerufen werden: Einzeleinlauf mit oder ohne Sleep-Funktion und Blockeinlauf. Beim Einzeleinlauf wird das erfasste Fördergut solange für den Weitertransport gestoppt, bis die nachfolgende Zone frei ist. Auf diese Weise wird die Pufferstrecke sukzessive gefüllt. Entsprechend funktioniert der Einzelabzug objektweise. Für ZoneControl-Sensoren mit integrierter Sleep-Funktion wird automatisch die Motorrolle in den Stand-by-Betrieb geschaltet, wenn während mindestens neun Sekunden kein Objekt detektiert wird. Darüber hinaus haben die neuen R/IR-Sensoren einen 30 Prozent reduzierten Verbrauch.

Dadurch können die Strom- und Energiekosten drastisch reduziert werden. Im Blockeinlauf wird keine Zone im Staurollenförderer gestoppt, bis das Fördergut den am weitesten bandabwärts liegenden Bereich erreicht hat. Beim Blockabzug werden auf einen Schlag alle Segmente freigegeben und die Objekte, zum Beispiel Kartons, verlassen im gleichbleibenden Abstand zueinander die Pufferstrecke.

Durch diese integrierten Steuerlogiken lässt sich das elektronische Stau-Management der Objekte direkt und dezentral im Feld realisieren. Die Sensor-Logik verarbeitet auch die Signale der benachbarten Sensoren und organisiert – ohne Programmierung in einer SPS – eigenständig das Sammeln der Förderobjekte in der Staustrecke und das einzelne oder blockweise Herausfahren aus dem Puffer. Die dezentrale Puffer-Logik reduziert das Datenaufkommen und die Kommunikationsflut und entlastet so das Automatisierungssystem.

Ohne Integrationsrisiken

Egal ob Varianten mit oder ohne Logik, verschiedene Bauformen mit oder ohne Ventil, Ausführungen zur direkten Ansteuerung von Motorrollen oder am Ende drei verschiedenen Steuerungslogiken – das Portfolio ZoneControl bietet eine breite Palette von Lösungsmöglichkeiten, die als Komplettpaket individuell auf die Anforderungen der jeweiligen Applikation abgestimmt werden können. Mit sämtlichen Lösungen kann das Automatisierungssystem der Förderanlage schließlich wirkungsvoll entlastet werden.

Schnittstellen- oder Integrationsrisiken sind auch dann unwahrscheinlich, wenn Sick zusätzliche anwendungsspezifische Systemanpassungen vornimmt. Ein Beispiel dafür ist die flexible Dynamic Zone Allocation deren Auswerte- und Steuerungslogik es erlaubt, auf denselben Förder- oder Pufferstrecken einen gemischten Betrieb großer und kleiner sowie kürzerer und längerer Objekte zu ermöglichen.

Autor: Patrick Bornstein, Product Unit Manager in der Division Presence Detection bei Sick , www.sick.de