{"id":123,"date":"2019-11-20T15:20:46","date_gmt":"2019-11-20T14:20:46","guid":{"rendered":"https:\/\/hydraulicsmeetselectronics.de\/?p=123"},"modified":"2022-10-28T10:31:25","modified_gmt":"2022-10-28T08:31:25","slug":"noch-effizienter-konfigurieren-und-ueberwachen-4","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hydraulicsmeetselectronics.de\/de\/noch-effizienter-konfigurieren-und-ueberwachen-4\/","title":{"rendered":"Digitalisierung in der Hydraulik \u2013 Leistungsverst\u00e4rker mit IO-Link"},"content":{"rendered":"<div id=\"pl-123\"  class=\"panel-layout\" ><div id=\"pg-123-0\"  class=\"panel-grid panel-no-style\" ><div id=\"pgc-123-0-0\"  class=\"panel-grid-cell panel-grid-cell-empty\" ><\/div><div id=\"pgc-123-0-1\"  class=\"panel-grid-cell panel-grid-cell-mobile-last\" ><div id=\"panel-123-0-1-0\" class=\"so-panel widget widget_media_image panel-first-child panel-last-child\" data-index=\"0\" ><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"809\" height=\"352\" src=\"https:\/\/hydraulicsmeetselectronics.de\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/Zylinder_PAM199_IOLink.jpg\" class=\"image wp-image-1164  attachment-full size-full\" alt=\"\" style=\"max-width: 100%; height: auto;\" srcset=\"https:\/\/hydraulicsmeetselectronics.de\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/Zylinder_PAM199_IOLink.jpg 809w, https:\/\/hydraulicsmeetselectronics.de\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/Zylinder_PAM199_IOLink-300x131.jpg 300w, https:\/\/hydraulicsmeetselectronics.de\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/Zylinder_PAM199_IOLink-768x334.jpg 768w, https:\/\/hydraulicsmeetselectronics.de\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/Zylinder_PAM199_IOLink-24x10.jpg 24w, https:\/\/hydraulicsmeetselectronics.de\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/Zylinder_PAM199_IOLink-36x16.jpg 36w, https:\/\/hydraulicsmeetselectronics.de\/wp-content\/uploads\/2021\/04\/Zylinder_PAM199_IOLink-48x21.jpg 48w\" sizes=\"auto, (max-width: 809px) 100vw, 809px\" \/><\/div><\/div><div id=\"pgc-123-0-2\"  class=\"panel-grid-cell panel-grid-cell-empty\" ><\/div><\/div><div id=\"pg-123-1\"  class=\"panel-grid panel-no-style\" ><div id=\"pgc-123-1-0\"  class=\"panel-grid-cell\" ><div id=\"panel-123-1-0-0\" class=\"so-panel widget widget_sow-editor panel-first-child panel-last-child\" data-index=\"1\" ><div\n\t\t\t\n\t\t\tclass=\"so-widget-sow-editor so-widget-sow-editor-base\"\n\t\t\t\n\t\t>\n<div class=\"siteorigin-widget-tinymce textwidget\">\n\t<p>P\u00fcnktlich zum Hydraulix Congress \u2013 \u201eDIGITALISIERUNG IN DER HYDRAULIK \u2013 Wissen was wirklich wichtig ist!\u201c erschien W.E.St.\u2019s Beitrag in der in O+P \u00fcber die Anwendung der IO-Link Technology in Leistungsverst\u00e4rkern. Hier finden Sie nochmal den ganzen Artikel zum Nachlesen!<\/p>\n<p>Steckerverst\u00e4rker f\u00fcr Proportionalventile sind eine einfache und preiswerte L\u00f6sung zur Steuerung von einmagnetigen Ventilen. Typisch wird der Sollwert \u00fcber ein analoges Signal 0\u2026 10 V oder 4\u2026 20 mA vorgegeben. Die Parametrierung erfolgt direkt am Stecker oder \u00fcber diverse Schnittstellen (z. B. USB). Diese Leistungsverst\u00e4rker sind seit mehr als 30 Jahren weit verbreitet. Nun sind auch Produkte mit IO-Link-Schnittstelle verf\u00fcgbar.<\/p>\n<p>IO-Link ist eine weltweit standardisierte Punkt-zu-Punkt-Kopplung (IEC 61131-9), um mit Sensoren und auch Aktoren zu kommunizieren. Die IO-Link Firmengemeinschaft hat zum Ziel, IO-Link als Technologie zu entwickeln und zu vermarkten. IO-Link ist hersteller\u00fcbergreifend akzeptiert. Eine Vielzahl von Sensoren der verschiedensten Hersteller steht mittlerweile zur Verf\u00fcgung. Im Bereich der Aktoren schreitet die Entwicklung deutlich langsamer voran. Dabei ist diese Schnittstelle ideal zur Ansteuerung von Proportionalventilen geeignet. Neben der sehr preiswerten M\u00f6glichkeit, sie zu implementieren, stehen folgende Vorteile f\u00fcr den Anwender im Vordergrund:<\/p>\n<ul>\n<li>Digitale und st\u00f6runempfindliche Schnittstelle<\/li>\n<li>Einfache Verkabelung<\/li>\n<li>Parametrierung direkt \u00fcber die SPS (es ist keine Sondersoftware des Ger\u00e4teherstellers notwendig)<\/li>\n<li>Automatische Parametrierung beim Ger\u00e4tetausch<\/li>\n<li>Diagnose- und Istwert-R\u00fcckmeldungen<\/li>\n<li>Galvanisch getrennte Versorgung zwischen IO-Link Schnittstelle und Leistungselektronik<\/li>\n<\/ul>\n<p>Im Zeitalter der Digitalisierung und von Industrie 4.0 ist der \u00dcbergang zur digitalen Schnittstelle nicht mehr aufzuhalten. IO-Link ist gegen\u00fcber den klassischen Feldbussen eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung und kann daher analoge Schnittstellen ohne gr\u00f6\u00dferen Aufwand ersetzen.<\/p>\n<p>Erfahrung zahlt sich aus \u2013 <a href=\"https:\/\/www.w-e-st.de\/en\/produkt-portfolio\/leistungsverstaerker\/\">PAM-190-P-IO<\/a><\/p>\n<p>Die IO-Link Schnittstelle ist eine digitale Schnittstelle, die so einfach zu handhaben ist wie eine analoge. Somit ist die Implementierung in einen Steckerverst\u00e4rker f\u00fcr Proportionalventile eigentlich nur eine logische Schlussfolgerung, wenn es da nicht ein paar kleinere technische H\u00fcrden g\u00e4be.<br \/>\nDer Platz in einem solchen Steckergeh\u00e4use ist sehr beschr\u00e4nkt, so dass es eine gro\u00dfe Herausforderung ist, eine Elektronik hierf\u00fcr zu entwickeln. Weiterhin sollte die Eigenerw\u00e4rmung sehr gering sein und die beiden Spannungsversorgungen (Leistungsteil und IO-Link) sind galvanisch zu trennen. Da es sich bei einem solchen Verst\u00e4rker um kein hochpreisiges Produkt handelt, sind gute Ideen gefragt. Durch die Erfahrungen mit unserem PAM-190-P mit analoger Schnittstelle wissen wir, wie das grunds\u00e4tzliche Design ausfallen muss. Bei der galvanischen Trennung sind die Ansteuerung des Leistungstransistors und die Messung des Magnetstroms zu ber\u00fccksichtigen. Die galvanisch getrennte analoge Signal\u00fcbertragung des Magnetstroms ist dabei aufw\u00e4ndig und teuer.<br \/>\nWas haben wir also gemacht? Wir haben <strong>zwei<\/strong> 32 Bit Hochleistungsprozessoren spendiert, wodurch eine galvanische Trennung nur f\u00fcr digitale Signale notwendig wurde. Der erste Prozessor ist f\u00fcr die Kommunikation \u00fcber die IO-Link Schnittstelle zust\u00e4ndig, der zweite Prozessor wird f\u00fcr die Magnetstromregelung und die Signalkonditionierung (Rampen, MIN-MAX, \u2026) verwendet.<br \/>\nBei ausschlie\u00dflicher Betrachtung der Rechenleistung der beiden Mikrocontroller erscheint dies vielleicht \u00fcbertrieben. Vergleicht man aber die Schaltungskonzepte, so ist der Vorteil schnell zu erkennen. Weniger Komponenten bedeuteten weniger Bauteile, die ausfallen k\u00f6nnen (erkennbar durch einen sehr hohen MTTFd Wert). Weiterhin ist der Einsatz von zwei Mikrocontrollern mit Abstand das preiswertere Schaltungskonzept.<\/p>\n<h2>Implementierung und Parametrierung<\/h2>\n<p>Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den modularen Ansatz und damit die M\u00f6glichkeit, die Kommunikationselektronik einfach und preiswert \u2013 als eigenst\u00e4ndige Funktion \u2013 in verschiedene weitere Elektronikbaugruppen (sowohl eigene als auch fremde) zu implementieren. Der Einsatz ist genaugenommen vergleichbar mit dem des Standardsteckers (PAM-190-P), nur dass die analogen Signale durch digitale Signale ersetzt werden. Die Verkabelung muss nicht mehr abgeschirmt werden, wodurch sich ein weiterer Kostenvorteil ergibt. Die Arbeit mit vorkonfektionierten Kabeln und M12-Steckverbindern f\u00fchrt au\u00dferdem zu einer erheblichen Zeiteinsparung. Angesteuert werden mit diesem Stecker Druckventile, Drosselventile und auch Wegventile (dann mit zwei Steckern).<\/p>\n<p>Der Funktionsumfang ist auf hydraulische Anwendungen abgestimmt und bietet neben der Magnetstromregelung eine Rampenfunktion und die klassische MIN-MAX Einstellung. Die Endstufentechnik unterscheidet sich nicht von unseren Standard -Leistungsverst\u00e4rkern. Im Konzept von IO-Link Ger\u00e4ten wird die Parametrierung mittels eines einheitlichen Tools realisiert, das die SPS-Hersteller zur Verf\u00fcgung stellen. Dies ist h\u00e4ufig in die zugh\u00f6rende Entwicklungsumgebung integriert. Dies unterscheidet sich erheblich von unserer bisherigen Vorgehensweise (Parametrierung \u00fcber das Programm WPC-300), denn man hat sich nur noch mit der Technologie der PAM-190-P-IO zu besch\u00e4ftigen und nicht mehr mit dem Thema Softwarebedienung, was ansonsten zus\u00e4tzliche Einarbeitungszeit bedeuten w\u00fcrde.<\/p>\n<p>Mit dem IO-Link Konzept kann jetzt <strong>ein<\/strong> Tool sowohl f\u00fcr die verschiedenen Sensoren als auch f\u00fcr unseren Steckerverst\u00e4rker verwendet werden. Was man nicht mehr hat, sind die analogen Signale, die mit einem Multimeter gemessen werden k\u00f6nnen. Es sind nat\u00fcrlich die typischen St\u00f6rungen auf den analogen Signalen auch nicht mehr relevant. Mit\u00a0Blick auf I4.0, die Digitalisierung und eine deutlich erweiterte Diagnostik ist dies aber auch der Weg in die Zukunft.<\/p>\n<h2>Auswirkungen auf die Hydraulik<\/h2>\n<p>Neben der Vielzahl von Sensoren mit IO-Link Schnittstelle k\u00f6nnen jetzt auch Proportionalventile \u00fcber diese Schnittstelle angesteuert werden. F\u00fcr ein hydraulisches Aggregat bedeutet dies eine einheitliche Schnittstelle, \u00fcber die auch der Druck eingestellt werden kann.<br \/>\nDurch unser modulares Konzept sind weitere Entwicklungen, angefangen von einer Druckregelung bis hin zur Positioniersteuerung m\u00f6glich. Auf jeden Fall ist diese Schnittstelle ein wichtiger Baustein mit Blick auf die Weiterentwicklung und die Digitalisierung moderner Systeme.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>P\u00fcnktlich zum Hydraulix Congress \u2013 \u201eDIGITALISIERUNG IN DER HYDRAULIK \u2013 Wissen was wirklich wichtig ist!\u201c erschien W.E.St.\u2019s Beitrag in der in O+P \u00fcber die Anwendung der IO-Link Technology in Leistungsverst\u00e4rkern. 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