Besser kommunizieren

Sensorik

Offene Schnittstelle – Die Einkabellösung SCS open link steigert die Qualität der Servomotor-Feedback-Kommunikation erheblich und ermöglicht damit Konstrukteuren die Entwicklung effizienterer Maschinen.

02. Februar 2018

Das »Internet der Dinge (IoT)« ist auch in der Industrie auf dem Vormarsch, denn durch die intelligente Vernetzung von Anlagen und Komponenten lassen sich signifikante Produktivitätssteigerungen erzielen und Standzeiten reduzieren. Die Effizienz digitalisierter Fertigungsverfahren hängt allerdings maßgeblich von der Qualität der Servomotor-Feedback-Kommunikation ab. Hengstler hat jetzt mit der offenen Schnittstelle SCS open link eine Lösung entwickelt, über die Daten und Leistung hochperformant und bidirektional mit nur einem einzigen Kabel übertragen werden können.

Die Basis für die neue Einkabellösung bildet die Schnittstelle Acuro link, die Hengstler erstmals 2015 vorgestellt hat. Acuro link eignet sich für den Einsatz mit Sensoren, Aktoren und Linearmaßstäben und hat für den Konstrukteur zahlreiche Vorteile.

Er spart durch das Einkabelsystem nicht nur mindestens 50 Prozent des Steckplatzes, sondern erreicht auch eine signifikante Effizienzsteigerung der Maschine. SCS open link überträgt mit einer Rate von bis zu 10 MBaud und Reglerzyklen bis zu 32 KHz neben Informationen über die Position und die sichere Lage des Motors auch Diagnoseinformationen und Parameter wie z.B. die Motor- und Sensortemperatur. Darüber hinaus dient die Verbindung der Übertragung der Motorleistung.

Die Entwicklung von SCS open link beruht auf der starken Nachfrage am Markt nach einem einheitlichen Motorfeedback-Kommunikationsstandard.

»Wir haben durch zahlreiche Gespräche erfahren, dass sich viele unserer Kunden für unsere Einkabellösung Acuro link eine offene Schnittstelle wünschen«, berichtet Johann Bücher, Director Encoder Strategy bei der Hengstler GmbH. Der Grund liegt in der Flexibilität für die Unternehmen, die bei einer offenen Lösung eine größere Auswahl an Komponenten haben und sich so ein Mehrlieferanten-System aufbauen können.

Hengstler hat dem Wunsch der Industrie Rechnung getragen und seine Acuro-link-Schnittstelle unter dem neuen Namen »SCS open link« für den Markt geöffnet. So können Automatisierungstechnik-Hersteller ihre Komponenten für die neue Schnittstelle zertifizieren lassen, und die Kunden haben die Gewissheit, eine stetig wachsende Zahl vollständig kompatibler Produkte zu erhalten.

Mindestens 50 Prozent Platzeinsparung

Da der Aspekt »Funktionale Sicherheit« für Konstrukteure bei ihrer Arbeit immer wichtiger wird, hat Hengstler bei der Entwicklung von SCS open link auf dieses Kriterium ein besonderes Augenmerk gelegt.

So wurde das Datenprotokoll der SCS-open-link-Schnittstelle entsprechend der SIL3-Anforderungen nach IEC 61508 PLe, Kat. 3 nach EN ISO 13849 zertifiziert. Die Drehgeber AD38 und AD58 sind zudem für funktionale Sicherheit bis zu SIL3, Performance Level e zertifiziert.

Die Einkabellösung SCS open link ist bereits bei einigen Industrieunternehmen erfolgreich im Einsatz. In einer Transferpresse für die Umformung von Blechteilen verbindet sie z.B. die MS2N-Motoren der Anlage mit dem Drehgeber AD58. Durch den Einsatz der SCS-open-link-Schnittstelle hat der Hersteller der Pressen die Anzahl der Kabel halbieren können und so nicht nur Bauraum gespart.

Auch die bewegten Massen wurden auf diese Weise deutlich reduziert, sodass die ohnehin hohe Performance der Pressen nochmals gesteigert werden konnte. hjs

"Eine enorme Dynamik."

Johann Bücher ist Director Advanced Engineering bei der Hengstler GmbH - Warum brauchen Drehgeber eine weitere Schnittstelle?

Diese Frage ist so einfach gar nicht zu beantworten. Von brauchen kann nämlich nicht die Rede sein, es wird eher vom Markt gefordert, aufgrund neuer und gestiegener Anforderungen. Vorab sollte man sich allerdings anschauen, was wir mit Acuro link als neue Schnittstelle wirklich betrachten. Im Bereich »Einbau-Drehgeber«, sprich dem klassischen Servomotor-Feedback-Markt, wird eine neue Leistungsklasse angesprochen. In diesem spezifischen Markt erkennt man zwei klare Trends. Zum einen der Weg zur Einkabellösung, mit ihren Vorteilen im Bereich der geringeren Gesamtsystemkosten sowie dem reduzierten Platzbedarf und dem niedrigeren Aufwand bei der Installation. Zum anderen wird das Thema funktionale Sicherheit immer wichtiger und umfassender. Momentan gibt es zwei Lösungen, die das Thema Einkabellösung aktiv im Markt vorantreiben und sich bereits sehr gut positioniert haben. Es gibt allerdings keine vollständig offene Schnittstelle, die den Anforderungen der Kunden entspricht. Die Umsetzung einer Second-source-Strategie aus Anwendersicht wird somit nur schwerlich umsetzbar. Und auch die Angebotspalette an Sensoren, die Einkabellösungen unterstützen, ist sehr überschaubar. Hier sehen wir unsere Chance, mit Acuro link konkrete Kundenanforderungen erfüllen zu können.

Bis zu welchem Level ist eine funktionale Sicherheit mit Acuro link gewährleistet?

Acuro link ist konzipiert für eine kundenindividuelle Anpassung des SIL-Levels, kann allerdings bei Anwendungen eingesetzt werden bis zu SIL3, Performance Level e. Somit unterstützt es als derzeitig einziges Protokoll am Markt Einkabellösungen mit diesem Safety Integrity Level, sprich das Zusammenspiel zwischen Protokoll und Encoder wird bis SIL3 Ple unterstützt. Diese Eigenschaft spiegelt auch die gestiegenen Anforderungen des Marktes wider. Experten sind sich einig, dass in den nächsten Jahren ein deutlicher Anstieg der Anwendungen im Bereich funktionaler Sicherheit erwartet wird. Acuro link bietet somit die ideale Basis, um für die Zukunft gewappnet zu sein.

Welche weiteren Vorteile bietet die neue Schnittstelle?

Neben dem gerade angesprochenen Thema funktionale Sicherheit bis hin zu SIL3 PLe bietet Acuro link noch weitere Vorteile. Das Thema Platzeinsparung wurde eingangs erwähnt, liegt bei einer Einkabellösung auch auf der Hand: 50% weniger Kabel und Stecker, weniger Gewicht und kleinere Kabelkanäle. Zudem qualifiziert sich Acuro link für den Bereich performanter Motion-Control-Anwendungen. Hierbei werden alle Leistungsklassen abgedeckt, wir sprechen dabei gerne von Basic-, Standard- und Advanced-Applikationen; durch eine hohe Übertragungsrate von bis zu 10MBaud, schnelle bzw. kurze Reglerzyklen bis zu 32 KHz und eine robuste und störungssichere Datenübertragung. Durch den Einsatz eines Sensor-Hub wird zudem der Grundstein gelegt für die einfache Einbindung weiterer Sensoren z.B. für Temperatur oder auch Condition-Monitoring-Szenarien.

Erschienen in Ausgabe: 01/2018