Frei programmierbare Encoder für EtherNet/IP für eine aktive und permanente Überwachung der Netzwerk-Ringtopologie und deren Teilnehmer

Intelligent, leistungsstark, präzise – die frei programmierbaren Absolut-Encoder der Produktfamilie AFS60/AFM60 EtherNet/IP von SICK bieten Flexibilität kombiniert mit Feldbusanbindung. Neben umfangreichen Diagnosemöglichkeiten und der integrierten Getriebefunktion für Rundachsen ermöglicht ihre DLR-Funktionalität (Device Level Ring) eine aktive und permanente Überwachung der Netzwerk-Ringtopologie und deren Teilnehmer.

Der Singleturn-Encoder AFS60 EtherNet/IP und der Multiturn-Encoder AFM60 EtherNet/IP sind die ersten EtherNet-basierten Feldbus-Encoder im Portfolio von SICK. Sensortechnisch zeichnen sie sich durch hohe Robustheit und Präzision aus. Besonders hervorzuheben – weil in diesem Umfang einzigartig – sind ihre umfangreichen Diagnosemöglichkeiten, mit denen sie die Ausfallsicherheit optimieren und die Anlagenverfügbarkeit steigern.

Mehrwert durch Diagnose
Zu den integrierten Diagnosefunktionen der EtherNet-Encoder von SICK gehört die Überwachung der Temperatur im Inneren der Encoder. Beim Erreichen vorgegebener Minimum- oder Maximum-Grenzwerte wird in der Steuerung auf den Beginn eines möglicherweise kritischen Betriebszustandes hingewiesen. Alle Encoder sind darüber hinaus mit zwei Betriebsstundenzählern ausgerüstet – der eine startet mit dem Anlegen der Spannung, der zweite zählt die Zeit der tatsächlichen Wellendrehungen. Insgesamt fünf Duo-LEDs am Encoder zeigen den aktuellen Betriebszustand der beiden Ports, der Encoder-Funktionen sowie des Datentransfers an. Ebenfalls überwacht werden können programmierbare Positionsgrenzwerte – wichtig beispielsweise für Nockenschaltfunktionen. Schließlich schützt die Erfassung der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl vor Überlastungen des Encoders und der Gesamtanlage. Die einzelnen Meldungen sind – entsprechend ihrer Bedeutung für den aktuellen Betriebszustand – in Form sogenannter „Flags“, „Alarms“ und „Warnings“ hierarchisch aufgebaut.

Aktive Erkennung von Geräte- und Netzwerkfehlern
Die Absolut-Encoder von SICK mit der Feldbusschnittstelle „EtherNet/IP“ entsprechen den aktuell gültigen Spezifikationen der ODVA (Open DeviceNet Vendor Association). Highlight ist ihre DLR-Funktionalität (Device-Level-Ring). Bei dieser Netzwerküberwachung werden von den Encodern über deren Dual Port-Switch in kurzen Intervallen Informationspakete, sogenannte beacon frames, versendet. Auf diese Weise führt der Sensor permanente und aktive Verfügbarkeitstests der Netzwerkteilnehmer sowie der Verbindungen zwischen ihnen durch. Bei einem Fehler wird durch einen Richtungswechsel der beacon frame-Übertragung in weniger als 3 ms die Kommunikation zwischen den Geräten und der Steuerung wieder hergestellt.

Rundachsfunktion in Multiturn-Version spart Programmier- und Hardwareaufwand
Der Multiturn-Encoder AFM60 EtherNet/IP verfügt über ein weiteres Merkmal, das Zeitaufwand und Kosten für die Maschinenintegration senkt: die Rundachsfunktion. Erforderlich ist sie u. a. bei Rundtischen und Antrieben mit Über- oder Untersetzungsgetrieben. Die Rundachsfunktion ermöglicht es, die Schritte pro Umdrehung auch als Bruch-Wert darzustellen. Hierzu wird im Encoder die Gesamtzahl der Schritte, d. h. die Auflösung einer Applikation in Beziehung zum Übersetzungsverhältnis z. B. eines Drehtischantriebes gesetzt. Bei der Auflösung pro Umdrehung können Positionswerte auf diese Weise auch nicht binär aufgelöst dargestellt werden. Bei der Anzahl der Umdrehungen ist es möglich, die Auflösung als Dezimalzahl auch mit Kommastelle darzustellen. Dem Maschinenbauer erspart die Rundachsfunktion aufwändige Getriebekalkulationen und Steuerungsprogrammierungen – und damit Kosten bei Installation, Wartung und Service.

Warum Encoder mit EtherNet-basierten Feldbusschnittstellen?
Wie in der Sensorik allgemein, rückt auch bei Encodern die Feldbus-Thematik immer mehr in den Vordergrund. Neue Steuerungen am Markt verzichten immer öfter auf einen Auxiliary Port und sind stattdessen ausschließlich z. B. mit einer EtherNet/IP-Schnittstelle ausgestattet. Gleichzeitig bieten Steuerungshersteller ihre EtherNet-basierten Feldbusschnittstellen zu relativ attraktiven Preisen an. Folgerichtig ist auch im Maschinenbau zu beobachten, dass viele Hersteller bereits vorhandene Maschinengenerationen auf EtherNet-basierte Feldbussysteme um-rüsten. Gleichzeitig erwarten sie von dem Umstieg eine besondere, verbesserte Performance. Da Sensoren als Teilnehmer in Feldbus-Netzwerken kommunikationstechnisch in der Lage sind, diesen Mehrwert zu bieten, gewinnen gerade EtherNet-basierte Feldbuskomponenten, z. B. die Encoder der Produktfamilie AFS60/AFM60 von SICK, immer mehr an Bedeutung.

Universelle Einsatzmöglichkeiten
Der absolute Singleturn-Encoder AFS60 und der absolute Multiturn-Encoder AFM60 von SICK sind rotative Sensoren zur Weg-, Winkel-, Geschwindigkeits- und Positionserfassung. Da sich die Encoder frei programmieren lassen, sind sie für die Hersteller und Integratoren von Fertigungsabläufen, Handlingssystemen, Produktionsmaschinen, Drucksystemen sowie Mess- und Prüfeinrichtungen die ideale Lösung.

Weitere EtherNet-Encoder von SICK für PROFINET und EtherCAT werden in Kürze folgen.