Nella produzione dei differenziali la connessione del segnale è sempre più semplice

Turck Banner dimostra le potenzialità della sua soluzione
IO-Link per la connessione del segnale in termini di semplicità, velocità ed efficienza. Un esempio applicativo è rappresentato dalla soluzione di connessione di sensori e attuatori ai gateway bus di campo implementata nello stabilimento di produzione di differenziali di un fornitore di componenti per auto.

di Elena Magistretti

Turck Banner, tra i principali produttori di sensoristica, illuminatori e segnalatori industriali, sistemi bus e sicurezza, è stata chiamata a sviluppare una soluzione di connessione di sensori e attuatori ai gateway bus di campo in un sito di produzione di componenti e ricambi per il settore automotive. L’industria automobilistica è ad oggi un settore altamente competitivo. Gli stabilimenti in tutto il mondo costruiscono automobili le cui differenze qualitative tra le varie classi sono sempre più sottili. La pressione competitiva è avvertita anche dal settore dei fornitori di componenti e ricambi come, per esempio, i differenziali per gli assali di automobili.

Sono molti i sensori installati sulla linea di produzione dei differenziali

Sulla linea di produzione dei differenziali numerosi sensori magnetici di campo rilevano le posizioni dei cilindri pneumatici e dei morsetti, mentre gli interruttori di prossimità rilevano i componenti dei differenziali stessi. Molti altri attuatori, come valvole pneumatiche, elettrovalvole ed altri ancora, eseguono i comandi del controller.
Nell’applicazione in questione si intendeva collegare i segnali dei sensori e degli attuatori ai gateway bus di campo nel quadro elettrico, con giunzioni passive e cavi multipolari. Tuttavia questa soluzione non ha soddisfatto tutti i requisiti.
I costi per le lunghezze dei cavi e l’impegno per il cablaggio avrebbero avuto un effetto negativo sul costo complessivo. Molti cavi per le giunzioni passive avrebbero dovuto essere preparati manualmente e quindi ricollegati ai moduli IO nell’armadio elettrico. La messa in servizio sarebbe stata particolarmente soggetta a errori, oltre a richiedere molto tempo. Inoltre la soluzione sarebbe stata molto costosa e di difficile manutenzione.

Velocità ed efficienza: i vantaggi della soluzione IO-Link

Turck Banner ha offerto una soluzione salvaspazio che semplifica il cablaggio delle stazioni di produzione. La soluzione, realizzata in modo conveniente, ha permesso di implementare la diagnostica fino al livello del sensore. Il cliente ha utilizzato un controller (Siemens) con Profibus-DP, mentre Turck Banner ha proposto un gateway Profibus BL20 per l’armadio elettrico in combinazione con i moduli master IO-Link. Le scatole di giunzione TBIL, compatibili IO-Link Turck Banner, sono ideali per il collegamento di sensori e attuatori sul campo. Questi hub IO utilizzano IO-Link per portare fino a 16 segnali binari al master IO-Link attraverso un cavo sensore standard. Il segnale di processo a 16 bit del protocollo IO-Link non viene quindi utilizzato per un analogo valore di processo, ma per il trasferimento di 16 singoli segnali di commutazione per segnali di ingresso o uscita digitali. Come il TBIL, gli hub IO offrono protezione IP67, possono essere montati direttamente sul campo il più vicino possibile ai sensori e attuatori. IO-Link è un protocollo digitale che consente l’uso di cavi a tre fili standard, il che elimina la necessità di costose schermature e di una lunga messa in servizio dei cavi.

Struttura di rete efficiente e trasparente

Questa struttura di rete, composta da hub IO e gateway Profibus DP con moduli master IO-Link, ha consentito all’utente di evitare lunghi cablaggi nell’armadio elettrico e ha portato a un risparmio in termini di terminali, cavi e spazio. La soluzione ha inoltre fornito una struttura di rete straordinariamente semplice e chiara che ha evitato guasti già dalla fase di installazione. In caso di guasti che si verifichino in tempi successivi, grazie all’utilizzo di IO-Link la manutenzione risulterà notevolmente semplificata.
L’identificazione dei guasti può arrivare fino al singolo dispositivo di campo, differenziando la rottura di un cavo da un corto circuito. La configurazione dell’intero sistema a partire dal controller garantisce la disponibilità centrale di tutte le informazioni rilevanti. Ciò semplifica sia la manutenzione che la documentazione.

Una soluzione flessibile e salvaspazio

Un modulo IO-Link sul gateway BL20 fornisce quattro master IO-Link. Ciò significa che è possibile collegare fino a 64 segnali binari con un singolo modulo. La flessibilità della soluzione globale è sempre garantita. Ulteriori moduli master IO-Link o altri moduli IO possono essere collegati facilmente al gateway BL20. Il cliente è stato quindi in grado di completare rapidamente e con successo la messa in servizio del sistema.
Il carico di lavoro era comunque gestibile, grazie all’uso di sensori identici collegati e dei soli hub IO TBIL utilizzati come dispositivi IO-Link.

Competenza di sistema in IO-Link

IO-Link è ancora un territorio sconosciuto per molti clienti. L’iniziale scetticismo, in particolare a causa dell’impostazione insolita nel controller, al termine dell’installazione di IO-Link si è trasformata in ferma convinzione sui benefici che possono essere ottenuti.
Il cliente è rimasto impressionato da IO-Link: “Abbiamo buone ragioni per credere che l’interfaccia di comunicazione IO-Link sarà la scelta migliore per la nuova generazione di dispositivi intelligenti. I dispositivi con IO-Link comunicano i dati in modo digitale e possono quindi scambiare valori di processo, nonché informazioni di configurazione e dati diagnostici. Lo scambio di informazioni è trasparente … dal sensore fino al controller. “

Uno dei portafogli IO-Link più estesi sul mercato

Da sensori di misurazione e commutazione, alla tecnologia di connessione e all’hub IO TBIL, fino ai master IO-Link per i più importanti bus di campo e protocolli Ethernet in IP20 e IP67: questa varietà di offerta è praticamente unica sul mercato. I clienti beneficiano del profondo know-how di Turck Banner che copre l’intera tecnologia.
In futuro l’integrazione dei dispositivi IO-Link sui master IO-Link Turck Banner tramite il controller sarà ancora più semplice. Le opzioni di impostazione dei dispositivi Turck Banner sono integrate nel file GSDML del master IO-Link Turck Banner. Al cliente, basta semplicemente leggere GSDML nel software del controller per configurare i dispositivi. Questi devono soltanto essere selezionati sul master. I parametri del dispositivo IO-Link da impostare possono essere selezionati tramite campi a discesa invece di programmare manualmente i blocchi funzione di chiamata IO-Link. Il tempo risparmiato significa che l’installazione può essere messa in produzione ancora più velocemente, offrendo così un vantaggio in mercati altamente competitivi come l’industria dei componenti e ricambi per l’automotive.