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Componentistica automotive, come si semplifica la produzione

Turck Banner ha sviluppato una soluzione di connessione di sensori e attuatori ai gateway bus di campo in un sito di produzione di componentistica e ricambi per il settore dell’automotive.

L’industria automobilistica è un settore molto competitivo che trasferisce la pressione anche al settore dei fornitori di componentistica e ricambi.

Un esempio è la produzione di differenziali per assali per automobili. In questo contesto, numerosi sensori magnetici di campo sulla linea di produzione dei differenziali rilevano le posizioni dei cilindri pneumatici e dei morsetti, mentre gli interruttori di prossimità rilevano i componenti dei differenziali stessi. Ci sono anche molti attuatori come valvole pneumatiche, elettrovalvole e altri dispositivi che eseguono i comandi del controller.

Nel caso specifico, si intendeva collegare i segnali di sensori e 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. La soluzione sarebbe stata anche molto costosa e difficile da mantenere.

Turck Banner ha proposto una soluzione salvaspazio che semplifica il cablaggio dei banchi da lavoro di produzione e realizzata inoltre in modo conveniente.

La soluzione ha permesso l’implementazione di diagnostica fino al livello del sensore.
È stato utilizzato un controller (Siemens) con Profibus-DP. Di conseguenza, 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, che elimina la necessità di costose schermature e di una lunga messa in servizio dei cavi.

Questa struttura di rete, composta da hub IO e gateway Profibus DP con moduli master IO-Link, ha consentito di evitare lunghi cablaggi nell’armadio elettrico e ha permesso di risparmiare sui terminali, su costosi cavi e sullo spazio necessario.

La soluzione ha inoltre fornito una struttura di rete semplice che ha evitato guasti fin dalla fase di installazione. In caso di guasti successivi, la manutenzione potrà essere semplice grazie all’utilizzo di IO-Link. L’identificazione di guasti può scendere fino al singolo dispositivo di campo e differenzia tra una rottura del filo o un corto circuito. La configurazione centrale dell’intero sistema dal controller garantisce la disponibilità centrale di tutte le informazioni rilevanti. Ciò semplifica sia la manutenzione che la documentazione.

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.

L’azienda di componentistica è stata 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 di solamente hub IO TBIL utilizzati come dispositivi IO-Link.

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. Per il cliente, ciò significa che è necessario solo leggere GSDML nel software del controller per configurare un dispositivo.

I dispositivi devono soltanto essere selezionati sul master. I parametri del dispositivo IO-Link da impostare possono essere selezionati tramite campi a discesa invece di dover 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 fornitori di componenti e ricambi per l’automotive.

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