Technologie de sécurité décentralisée pour une production modulaire

AWL-Techniek est une société qui propose une technologie de sécurité évolutive directement sur les modules de sa plate-forme de machines M-Line - mise en œuvre avec l'IO-Link IP67 de Turck et le concept d'E/S de sécurité.

La série M-Line d'AWL-Techniek est le pionnier de la modularisation des lignes de production. Turck a pu soutenir de manière optimale le constructeur de machines néerlandais grâce à un concept de sécurité décentralisé avec une protection IP67. La combinaison des modules de sécurité IO-Link et I/O hybride permet d'économiser beaucoup de travail de câblage car l'ensemble de l'architecture de sécurité peut être installé en dehors de l'armoire de commande.

L'isolation galvanique constante de la tension du capteur et de l'actionneur permet l'arrêt de sécurité décentralisé des groupes d'actionneurs au niveau des concentrateurs d'E/S avec IO-Link. L'interface binaire fournit de précieuses données de diagnostic pour Lyla, la solution de tableau de bord AWL pour l'affichage et l'évaluation des données. Le projet démontre comment l'ingénierie mécanique modulaire peut créer de la flexibilité et réduire le débit et les délais de mise en service.

  • Un hub TBIL I/O apporte les signaux du coupe-capsule de soudage au maître IO-Link.

  • Les différents modules de la M-Line peuvent être combinés pour former une ligne de production complète

  • Le système de tableau de bord Lyla collecte, évalue, contrôle les données de différentes machines.

  • Essais sur le terrain : le TBPN (à gauche), le maître IO-Link (milieu) et le boîtier de sécurité (centre)

  • Grâce au concept d'E/S décentralisées, il y a beaucoup de place dans l'armoire de commande

  • Jasper van Kooij, ingénieur en matériel informatique, AWL-Techniek

Le cadre crée de la flexibilité et réduit les coûts

La M-Line d'AWL-Techniek représente d'une part une gamme de produits modulaires, et d'autre part le terme "Line" représente également la chaîne de production sur laquelle les différents modules sont assemblés. La base de chaque module est un parallélépipède en acier. Elle définit trois types de modules centraux à partir desquels la M-Line doit être assemblée : un module opérateur, dans lequel un opérateur peut insérer des composants et lancer des processus, un module indexeur, qui comprend des tables rotatives ou d'autres dispositifs pour la manipulation des pièces, et un module de traitement, qui traite les pièces avec des robots de soudage ou d'autres outils, par exemple.

L'objectif : l'armoire électrique vide

AWL bénéficiera de la technologie multiprotocole Ethernet de Turck pour les modules d'entrée/sortie. Il permet au fabricant d'utiliser des modules de bloc E/S identiques dans chaque module de sa M-Line - peu importe que le client préfère un contrôleur Profinet ou Ethernet/IP. "Nous voulions autant de composants standardisés que possible, et aussi une armoire de commande largement standardisée. Idéalement, un jour, nous n'aurions qu'un seul automate programmable et un seul bloc d'alimentation dans l'armoire électrique", explique Jasper van Kooij, ingénieur en matériel informatique. Nous n'en sommes pas encore là, mais il y a déjà beaucoup d'air dans l'armoire de commande des modules IL.

Le concept d'E/S de sécurité IP67-IO-Link convainc grâce à une technologie de sécurité évolutive

Le concept de Turck d'une solution de sécurité modulaire IP67-IO-Link a convaincu AWL : le module d'E/S de sécurité hybride TBPN constitue le cœur de la solution. Le module est doté d'un contrôleur de sécurité intégré qui communique avec le système de contrôle via Profinet. Chaque module dispose de quatre E/S sécurisées, de deux E/S numériques classiques et de deux ports IO-Link. Le boîtier d'arrêt de sécurité TBSB est connecté à l'une des entrées/sorties de sécurité, qui coupe en toute sécurité la tension de l'actionneur V2 en cas d'urgence. L'alimentation en tension de tous les modules passe également par le boîtier d'arrêt de sécurité. Cela garantit, par exemple, qu'en cas d'arrêt d'urgence, aucun actionneur n'est alimenté et que rien ne peut bouger dans la machine. Le système de capteurs reste actif car il est alimenté par V1. Cela signifie que la machine est toujours visible dans le système de contrôle.

Isolation galvanique de la tension du capteur/actionneur

Les capteurs et actionneurs numériques des fraises à souder sont connectés à des concentrateurs d'E/S, qui communiquent à leur tour avec le maître IO-Link TBEN-L-8IOL de Turck. Le bloc IP67 fournit quatre ports IO-Link de classe A et quatre de classe B. Ce dernier sépare la tension des capteurs (V1) de celle des actionneurs (V2). Cela signifie que l'alimentation électrique peut également être coupée en toute sécurité via IO-Link. AWL a déjà utilisé le module TBIP de Turck dans des projets similaires aux États-Unis. Son matériel est identique à celui du TBPN, mais il est conçu pour la communication de sécurité EtherNet/IP et CIP.

IO-Link renforce la normalisation

En utilisant la solution IP67, y compris les concentrateurs de sécurité et d'E/S avec IO-Link, AWL économise beaucoup de travail de câblage. Une autre raison pour le constructeur de machines néerlandais était que l'interface bidirectionnelle a alimenté la standardisation de la M-Line. La transmission sûre des signaux par des lignes à trois fils rend superflus de nombreux types de câbles spécialement blindés et des câbles spéciaux. IO-Link assure également une plus grande disponibilité des machines : une partie de la M-Line est le système de tableau de bord Lyla. Il recueille des données provenant de diverses machines, les évalue et surveille ainsi le fonctionnement et les performances de la machine. Ceci est également rendu possible par les données de diagnostic via IO-Link.

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