IO-Link oplossing vermindert inbedrijfstellingstijd voor vulmachines.

Elopak vertrouwt op IO-Link en ultracompacte blokmodules van Turck voor zijn nieuwe Pure-Fill vulmachineplatform - waardoor de inbedrijfstellingssnelheid, flexibiliteit en kostenefficiëntie toenemen

Elopak ontwikkelt en produceert vulmachines voor drankkartons in Mönchengladbach. De verpakkingsspecialist gebruikt IO-Link als basistechnologie voor de automatisering van zijn nieuwe Pure-Fill machineplatform. De keuze voor Ethernet en netwerkcomponenten van Turck was gebaseerd op hun flexibiliteit, eenvoudige bedrading en naadloze integratie in de Profinet-engineering. Met name de ultracompacte multiprotocol I/O-modules TBEN-S2-4IOL, -4AI en -8DXP, evenals de TBEN-LL-SE-M2 Ethernet-switch maakten indruk.

Waarschijnlijk heeft iedereen het al eens in handen gehad: het "Pure-Pak" drankkarton van Elopak. Als een van 's werelds toonaangevende systeemleveranciers van kartonnen verpakkingen en vulmachines biedt Elopak uit Spikkestad, Noorwegen, innovatieve verpakkingsoplossingen gemaakt van hernieuwbare, recyclebare en duurzaam gewonnen materialen. De Duitse dochteronderneming Elopak GmbH ontwikkelt en produceert vulmachines op haar locatie in Mönchengladbach. De zeer gespecialiseerde systemen vouwen het karton open, doseren de vloeistof en vullen deze aseptisch af om uiteindelijk de drankkartons luchtdicht te sluiten. De systemen zijn zelfreinigend zonder dat er demontage nodig is. De drankkartons worden direct op de installatieplaats gevuld in overeenstemming met de hoogste hygiënenormen.

Nieuwe machinegeneratie met een breed toepassingsbereik

Het nieuwe Pure-Fill machineplatform, gebaseerd op het voorgaande model E-PS120 A, is ontworpen om bijzonder flexibel en aanpasbaar te zijn aan de eisen van de klant. "Ons primaire doel was een modulaire machine die gemakkelijk kan worden aangepast aan specifieke klantvereisten met behoud van hetzelfde algehele ontwerp," legt Horst Klesse, manager elektrisch ontwerp, product & ontwikkeling bij Elopak, uit. Het nieuwe vulmachineplatform moet flexibel zijn om een breed scala aan toepassingen te dekken - dranken met een laag zuurgehalte zoals melk of die met een hoog zuurgehalte zoals vruchtensappen, in verschillende volumes zoals één- of twee-liter kartons, bij vulsnelheden van maximaal 14.000 drankkartons per uur en productie op twee tot vijf rijstroken.

Het Elopak machineplatform PureFill-60AL kan worden aangepast aan verschillende product- en klanteisen
De TBENS2-4IOL maakt efficiënt gebruik van IO-Link en digitale I/O's mogelijk
I/O-modules van de TBEN-S2-serie zijn slechts 32 mm breed en maken flexibele groepsmontage mogelijk
De TBEN-LL-SE-M2 switch met acht 100 Mbit en twee Gbit-poorten voor snelle en veilige gegevensoverdracht
Compacte TBEN-S-modules zorgen voor een efficiënt communicatiepad in de procesknoop van de installatie
''TBEN-S2 is de ideale oplossing voor onze toepassing, aangezien er geen vergelijkbare alternatieven zijn''

Meer flexibiliteit met dezelfde footprint

Bij het integreren van IO-Link in het machineplatform moest de algehele omvang van het systeem ondanks de toegenomen flexibiliteit gelijk blijven. "In het nieuwe platform wilden we consistent IO-Link gebruiken in de hele machine, maar de grootte van de eerder gebruikte mastermodules was een probleem," zegt Horst Klesse, terwijl hij een uitdaging tijdens de ontwikkeling beschrijft. "Apparaten zonder een IO-Link verbinding moesten ook in het systeem worden geïntegreerd."

Compacte IO-Link master: ruimtebesparend en combineerbaar

De TBEN-S2-4IOL, TBEN-S2-4AI en TBEN-S2-8DXP multiprotocol I/O-modules van Turck en de IP67 8-poorts Ethernet/IP-switch boden de oplossing. Met een breedte van slechts 32 millimeter zijn de ultracompacte TBEN-S2-apparaten ideaal voor systemen met beperkte ruimte. Dit betekent dat modulegroepen gemakkelijk op verschillende punten in het systeem kunnen worden gemonteerd - zelfs direct op de profielrails. Het gebruik van kleinere M8-connectoren en dunner kabels maakt eenvoudige verbinding mogelijk - zelfs als de modules direct naast elkaar worden gemonteerd en verbonden met kleine bruggen. "De eisen voor de optimale IO-Link master voor het vulmachineplatform waren een compact ontwerp, multiprotocolmogelijkheid, M8-voeding, Profinet-connectiviteit, geschikte aansluitopties en een breed scala aan montagemogelijkheden," legt Klesse uit. "De TBEN-S2-modules van Turck voldoen het beste aan deze eisen."

Het TBEN-S2-4IOL mastermodule heeft vier Class A IO-Link-poorten en digitale I/O's. Ondanks zijn compacte formaat biedt het een breed scala aan communicatiemogelijkheden en maakt het een eenvoudige integratie van IO-Link apparaten in de Profinet engineering mogelijk zonder extra software, dankzij Turck's "Simple IO-Link Device Integration" (SIDI). Via de IO-Link masterkanalen kunnen tot vier sensoren of I/O-hubs worden aangesloten, waardoor in totaal tot wel 64 sensoren kunnen worden aangesloten. De twee vierpolige M8 Ethernet/veldbusaansluitingen maken flexibele communicatie mogelijk via Profinet, EtherNet/IP en Modbus TCP, terwijl de geïntegreerde Ethernet-switch een eenvoudige bekabeling mogelijk maakt met een lijntopologie. De ingebouwde webserver vereenvoudigt de diagnostiek en inbedrijfstelling, waardoor de TBEN-S2-4IOL uiterst veelzijdig is en het integreren van apparaten aanzienlijk vergemakkelijkt.

Het identiek ontworpen TBEN-S2-4AI biedt een krachtige oplossing voor toepassingen die analoge signalen verwerken. Met vier analoge ingangen die geconfigureerd kunnen worden voor spanning, stroom, RTD of thermokoppels, maakt het een veelzijdige aanpassing aan verschillende eisen mogelijk. Elke analoge ingang kan afzonderlijk geconfigureerd worden, wat flexibel gebruik mogelijk maakt. Het universele gebruik van deze analoge modules is uniek op de markt. Aangezien slechts één type module nodig is om alle gangbare analoge signaaltypes te verwerken, wordt ook het voorraadbeheer van reserveonderdelen vereenvoudigd en uiteindelijk het machinonderhoud. De geïntegreerde Ethernet-switch vereenvoudigt de bedrading en optimaliseert de communicatie.

De TBEN-S2-8DXP is de compacte oplossing van Turck voor toepassingen die digitale signalen moeten verwerken. Met acht universele digitale kanalen, configureerbaar als PNP-ingang of 2 A-uitgang, maakt deze module ook toepassingsspecifieke aanpassingen mogelijk. De diagnostische functies van de voeding per I/O-poort en de uitgangsdiagnostiek per kanaal zorgen voor betrouwbare bewaking en snelle foutdetectie. "We kunnen de machine leveren met slechts drie kleine modules die qua vorm, grootte en aansluitingen identiek zijn," benadrukt Klesse. "Dit maakt het mogelijk om zelfs eenvoudige sensoren zonder IO-Link te installeren. Groepen van vier tot zes of zelfs meer apparaten kunnen ook gemakkelijk in het systeem worden gevormd en verbonden met de dunnere M8-kabels." Als bijzondere eigenschap biedt de module een derde schakeluitgang op elke M12-poort, dus in totaal 12 schakelsignalen. Hiermee kunnen bijvoorbeeld lampen met drie segmenten worden aangesloten en gecontroleerd via een standaardkabel.

Installatietijd met meer dan 50 procent verminderd

Een van de grootste voordelen van de IO-Link oplossing is de vermindering van de installatietijd met meer dan 50 procent en de inbedrijfstellingstijd met 30 procent. Deze aanzienlijke tijdsbesparing vermindert niet alleen de productietijd, maar ook de algehele kosten. Offline parameterisering van de IO-Link apparaten rechtstreeks vanuit de Profinet engineering vereenvoudigt de inbedrijfstelling aanzienlijk en beëindigt tijdrovende handmatige instellingen van sensoren en actuatoren. Ook het onderhoud wordt aanzienlijk vereenvoudigd: doordat alle eigenschappen en parameters van apparaten en masters direct beschikbaar zijn in het centrale projectbestand van de controller, kan ook automatische vervanging van apparaten in geval van schade gemakkelijk en zonder problemen worden uitgevoerd - zowel voor IO-Link masters als apparaten.

Product categoriën

Technologiën

IO-Link oplossing vermindert inbedrijfstellingstijd voor vulmachines.

Elopak vertrouwt op IO-Link en ultracompacte blokmodules van Turck voor zijn nieuwe Pure-Fill vulmachineplatform - waardoor de inbedrijfstellingssnelheid, flexibiliteit en kostenefficiëntie toenemen

Meer informatie