Leuchtende Botschaften

Leuchtende Botschaften
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Schweißzelle (Hintergrund) mit Einhausung.
26.09.2013 | Zur klaren und weithin sichtbaren Übermittlung von Betriebszuständen und Handlungsanweisungen bleiben Signalleuchten bei vielen Maschinen und Anlagen auch in Zukunft unverzichtbar. Beim Automobilzulieferer Brose kommt erstmals die neue LED-Signalleuchte "Smart Light" von Balluff mit integrierter IO-Link Schnittstelle zum Einsatz.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Signallampen entfällt das sonst übliche aufwändige Kombinieren verschiedenfarbiger Module zu einer Leuchte, denn sie kann ad hoc über die Steuerung auch on the fly an ihre neue Aufgabe angepasst werden. Smart Light ist, ganz IO-Link-like, mit einem vieradrigen Sensorkabel rasch installiert und konfiguriert. Individuell und flexibel lassen sich auf diese Weise verschiedenste Betriebszustände visualisieren.


Die Produktionsstätte von Brose in Koprivnice bei Ostrava, Tschechien: Ein blaues Blinklicht zieht die Aufmerksamkeit des Anlagenführers auf sich. Dies ist kein Notfall, sondern lediglich die dringende und nicht zu übersehende Aufforderung einer Signalleuchte an den Mitarbeiter, die Materialzufuhr einer weitgehend vollautomatisch arbeitenden Schweißzelle mit Nachschub zu bestücken. Der international tätige Automobilzulieferer mit Hauptsitz in Coburg und 53 Standorten weltweit produziert in Tschechien komplette Vorder- und Rücksitzstrukturen, Sitzverstellungen und -komponenten, Seitentür- und Heckklappenschlösser, Fensterheber, Antriebe für Heiz- und Klimagebläse sowie EBS-Motoren für rund zwanzig Fahrzeugmarken, beispielsweise Audi, BMW, Mercedes-Benz, PSA, Volkswagen und Volvo, sowie führende Zulieferer.


Die in Koprivnice eingesetzten Schweißzellen fertigen Chassis-Module für Autositze und werden von einem Sechsachs-Roboter bestückt und entladen. Dieser entnimmt die erforderlichen Teile aus den in abgesicherten Zuführstationen bereitgestellten Kisten und legt sie auf den Werkstückträger eines hier zum Einsatz kommenden Rundschalttisches mit drei Plätzen. Zu Identifikationszwecken ist dieser mit einem RFID-System von Balluff ausgestattet, ebenfalls mit IO-Link Schnittstelle. Unter jedem „Nest“ ist ein Datenträger angebracht: Damit ist stets klar, welches der drei sich gerade beim Mitarbeiter befindet. Diese eindeutige Identifikation ist hilfreich bei Störungen wie bei Stromausfällen. Gleichzeitig lassen sich Statistiken erstellen, um beispielsweise bei erhöhter Fehlerhäufigkeit rechtzeitig Wartungsmaßnahmen einleiten zu können. Der früher bei der Montage von mehreren Endschaltern und Nocken übliche Aufwand entfällt.


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Signalleuchte zeigt blau: Kistenvorrat voll.

Die fertig geschweißten Werkstücke greift der Roboter und legt sie in die in der gegenüberliegenden Station positionierten Behälter. Die Schweißzelle arbeitet vollautomatisch, nur für die Teilezu- und -abführung ist ein Mitarbeiter verantwortlich. Zeigte die über einer Station für bearbeitete Werkstücke angebrachte Signalleuchte noch vor wenigen Minuten lediglich zu einem Drittel ihrer Höhe grünes Licht, erstrahlt sie nun nahezu vollständig in Grün: Für den Bediener der Hinweis, dass die Behälter gleich voll sein werden und ihn die Smart Light Signalsäule in Kürze gelb blinkend zum Leeren auffordern wird. Ein blaues Lauflicht über der Zuführstation gleich nebenan nimmt der Mitarbeiter eher beiläufig zur Kenntnis: Das Rack hat die eben eingeschobenen Leerbehälter offensichtlich erkannt und befindet sich nun in der Initialisierungsphase. Gleich wird die Signalleuchte über ihre gesamte Höhe blau aufleuchten und dann dem Befüllungszustand entsprechend nach unten abnehmen. An anderer Stelle zeigt ein gelbes Lauflicht an, dass sich die Füllstation ebenfalls gerade initialisiert. Bei Eintritt eines gefährlichen Zustandes signalisiert die IO-Link Smart Light sofort Rot.


Rot steht für Stopp, grün für Go: Farben haben im öffentlichen wie im beruflichen Umfeld Symbolcharakter, häufig sind damit Botschaften und Handlungsanweisungen verbunden, die jeder unmittelbar versteht. Beim Betrieb von Maschinen und Anlagen dienen Signalleuchten mit ihren diversen Farbbotschaften dazu, konkrete Maschinen- und Betriebszustände auch über eine bestimmte Entfernung hinweg optisch und mitunter zusätzlich auch akustisch zu vermitteln. Was bei Brose in Koprivnice in mehreren Farben leuchtet, blinkt oder als Lauflicht Signale unterschiedlichster Art an den Maschinenbediener sendet, hat mit einer gewöhnlichen Signallampe kaum mehr etwas zu tun. Die neue IO-Link Smart Light von Balluff ist ein echtes Multitalent. „Was dieses in seinen drei Betriebsarten Stacklight, Level und Run an Hinweisen, Zustandsanzeigen, Warnbotschaften oder Handlungsaufforderungen übermitteln kann, übertrifft den Funktionsumfang herkömmlicher Leuchten bei weitem. Der rund 30 Zentimeter hohe Leuchtstab kann deutlich mehr, als dem Anlagenführer mit nur drei Farben vordefinierte Betriebszustände zu signalisieren“, sagt Stefan Horcher, Vertriebsingenieur und bei Balluff zuständiger Berater für die Region Nordbayern.


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universal, smart, easy: Standardkabel stecken, konfigurieren, los geht´s!

Die 20 übereinander gereihten farbigen Leuchtdioden (LEDs), beliebig in 1 bis 5 Zonen aufgeteilt, erstrahlen oder blinken je nach Wunsch und Aufgabe in mehreren wählbaren Farben. So kann man beispielsweise im Run-Modus (Lauflicht), bei dem ein Segment beliebiger Größe automatisch durch die Signalleuchte läuft, nicht nur die Farbe des sich bewegenden Segmentes frei wählen, sondern auch die Hintergrundfarbe. Mit Smart Light lassen sich eine Vielzahl bislang kaum oder nur sehr schwer darstellbarer Sachverhalte visualisieren. Im Gegensatz zu Signallampen herkömmlichen Typs sind die Farben und Zonen nicht fest zugewiesen, sondern frei ansteuer- und programmierbar. Bei änderungen müssen also weder die Lampe demontiert noch Segmente neu verschraubt werden. Die Definition der Farben und die entsprechende Programmierung erfolgt auf einfache Weise über die SPS durch eine Bit-Adressierung des IO-Link Adressbereiches. Sie kann sogar „on the fly“ während des Maschinenbetriebes erfolgen. Im Level Modus wird ein Analogwert optisch über die IO-Link Smart-Light dargestellt.


„Die IO-Link Smart Light von Balluff bietet für den täglichen Einsatz eine Flexibilität, die es bislang nicht gab", sagt Alexander Gran, Leiter der Abteilung Betriebsmitteltechnik, Softwareentwicklung und Elektrotechnik bei Brose und führt weiter aus: "Wir können mit dieser Signalleuchte auf einfachste Weise nicht nur Ist-Stände, sondern auch Verläufe und physikalische Größen wie Temperaturzustände oder Füllstände visualisieren“. Als einer der ersten professionellen Anwender will er Smart Light in Zukunft auch bei anderen Anlagen und Maschinen einsetzen. „Die Smart Light kann auch die exakte Position eines Positionsgebers  auf der Wegmesstrecke  eines Wegaufnehmers darstellen“, nennt Alexander Gran ein weiteres Anwendungsbeispiel.


Mit der neuen Smart Light auf IO-Link Basis ist nicht nur das früher übliche und aufwändige Kombinieren verschiedenfarbiger Module zu einer Leuchte Vergangenheit. Dank IO-Link kommt die Smart Light ohne aufwändige Installation und Konfiguration aus. Denn die innovative Signalleuchte begnügt sich mit einem einfachen ungeschirmten vieradrigen Standardkabel. Per Standardstecker wird sie über einen IO-Link Master mit der Steuerungsebene verbunden. Selbst Signalleuchten, die per Dip-Schalter einstellbar sind, stellen zur IO-Link Smart Light keine Alternative dar, lassen sie sich doch im laufenden Betrieb nicht mehr verändern. Smart Light optimiert darüber hinaus die Lagerhaltung: Anstelle von 5 bis 10 einzelnen Segmenten und diversen Zubehörteilen muss jetzt nur noch die komplette Signalleuchte bevorratet werden.


IO-Link ist eine weltweit nach IEC 61131-9 standardisierte herstellerübergreifende IO-Technologie unterhalb der Bussysteme. Die digitale Punkt-zu-Punkt Verbindung kommuniziert mit Sensoren und Aktoren, sie ist feldbusunabhängig und somit in sämtliche Feldbusse integrierbar. Mit weiteren IO-Link Produkten will Balluff auch in Zukunft die Installation unterhalb der Busebene weiter vereinfachen. Die bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle gestaltet darüber hinaus auch Parametrierung und Diagnose einfacher und transparenter. Als innovatives Unternehmen sieht man auch bei Brose für IO-Link noch ein breites Einsatzfeld: „Wenn wir mit dem Einsatz von IO-Link Prozesse einfacher und kompakter gestalten können, macht das unsere Maschinen produktiver und erhält unsere Wettbewerbsfähigkeit“, stellt Alexander Gran fest.


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