Sichere und stabile Datenübertragung

DER AUTOR Marcus Neubronner ist Product Unit Manager Long Range Distance Sensors in der Division Identification & Measuring der Sick AG in Reute

ISD400 Pro ist mehr als ein „Kabel aus Licht“. Neben der kabellosen und dadurch verschleißfreien Übertragung von Daten zu linear verfahrenden Einheiten bietet die Lösung umfangreiche Möglichkeiten zur Geräteüberwachung und Diagnose sowie die Op- tion, den Lasersender abzuschalten, wenn die Anlage in einen Standby-Modus gesetzt wird. Im Zusammenspiel mit modernen Long-Range-Distanzsensoren der Produktfamilien DL100 und DL100Hi bildet ISD400 Pro ein leistungsfähiges Paket für die Positionierung von Regalbediengeräten.

ISD400 Pro stellt eine kabellose Punkt-zu-Punkt-Verbindung dar, die eine stör- und abhörsichere Datenübertragung gewährleistet. Mit Reichweiten von 0,2 m bis 150 m deckt ISD400 Pro nahezu alle gängigen Gassenlängen ab. Dabei erfolgt die Kommunikation zwischen der stationären und der mobilen Systemeinheit mittels 100-BASE-FX-Verfahren verzögerungsfrei und unabhängig von der Entfernung mit konstant 100 Mbit/s. Die protokollfreie Übertragung erlaubt es, die volle Leistungsfähigkeit unterschiedlicher Fast-Ethernet-basierter Feldbusse zu nutzen, z. B. Profinet, Profisafe, Ethernet IP oder TCP/IP. Die Bandbreite von 100 Mbit/s ermöglicht es, neben den Prozessdaten auch große Datenmengen zu übertragen, wie sie beispielsweise bei dem Einsatz von IP-Kameras zur Inspektion und Überwachung anfallen. Damit kann dem zunehmenden Trend, zu Diagnosezwecken auf den Regalbediengeräten Videokameras mitfahren zu lassen, zuverlässig Rechnung getragen werden. Eine Herausforderung bei optischen Sensoren mit hoher Reichweite liegt im Dynamikumfang des Systems. Häufig übersteuern Sensoren im Nahbereich und können dadurch nicht zuverlässig funktionieren. Um dem entgegenzuwirken, verfügt ISD400 Pro über ein NFI-Verfahren (Near Field Indication), das adaptiv Anpassungen vornimmt, die ein Übersteuern im Nahbereich verhindern.

Um eine höchstmögliche System- und Anlagenverfügbarkeit zu erreichen, ist ISD400 Pro mit einer Reihe von Diagnosemöglichkeiten ausgestattet. Das in das Gehäuse integrierte Display visualisiert den aktuellen Betriebszustand, in dem es Informationen wie Pegelwerte, Geräteinnentemperatur, Betriebsstunden, Warnungen oder Fehler anzeigt. Gleichzeitig können Warnmeldungen über den Schaltausgang ausgegeben werden. Änderungen des Betriebszustandes werden somit in der Steuerung schnell erkannt und erfasst. Mit Hilfe dieser Diagnosemöglichkeiten können zum einen kritische Situationen bereits im Vorfeld erkannt und vorbeugend korrigiert werden. Zum anderen ist im Ernstfall eine schnelle Störungsdiagnose möglich, die eine gezielte und zeitsparende Fehlerbehebung ermöglicht und so unnötigen Anlagenstillstand vermeidet.

Damit es jedoch gar nicht erst zu Performance-Problemen kommt, hat Sick ISD400 Pro auf Langlebigkeit ausgelegt. Dies beginnt bereits beim Gehäuse: Dieses besteht nicht aus Kunststoff sondern aus Metall und bietet dadurch eine hohe mechanische Robustheit für anspruchsvolle industrielle Einsatzbedingungen. Die zulässige Umgebungstemperatur im Betrieb liegt für die Standardvariante zwischen -25 und +55 °C. Eine Variante für Tiefkühl-Anwendungen mit integrierter Heizung erweitert den Temperaturbereich bis -40 °C. In Ruhepausen kann der Laser über einen Schalteingang in den Standby-Modus versetzt und abgeschaltet werden. Dadurch wird eine höchstmögliche Lebensdauer, verbunden mit energieeffizienten Betrieb und minimierten Betriebskosten erreicht.

ISD400 Pro hat Abmessungen von 105 x 60 x 120 mm. Damit lässt sich das System auch in beengtem Einbauraum oder auch an kleineren Fahrzeugen anbringen. Für die Montage ermöglicht das modulare Gehäusekonzept auch weiterhin die Verwendung der bewährten Ausrichthalterung des Herstellers aus gewichtssparendem Aluminium. Merkmale wie die auf Radius gesetzten Langlöcher zur problemlosen Punkt-zu-Punkt-Ausrichtung der Datenübertragung und die zur Fixierung der Feinjustage von oben zugänglichen Befestigungsschrauben unterstreichen die Praxistauglichkeit dieses Montagekonzeptes. Die ebene Unterseite der Ausrichthalterung ermöglicht es zudem, die Geräte direkt auf jedem ebenen Untergrund, z. B. auf dem Mast eines Regalbediengeräts, zu montieren. Die Kompatibilität zur weit verbreiteten SpeedCon-Anschlusstechnik, die eine Schnellverriegelung von Kabel- und Kupplungssteckern ermöglicht, unterstützt die zeitsparende elektrische Integration von ISD400 Pro.

Nach der Montage heißt es „anschließen und übertragen“, denn ISD400 Pro ist konsequent auf die Plug & Play-Installation ausgelegt. Es müssen keine zusätzlichen Parameter eingestellt werden, wodurch Fehlermöglichkeiten ausgeschlossen werden und eine schnelle Inbetriebnahme erreicht wird. Für die problemlose und präzise Ausrichtung der beiden Systemeinheiten zueinander ist eine optische Ausrichthilfe mit Fadenkreuz zur Grobjustierung vorhanden. Das integrierte Display, das die Pegelwerte der Signale per Balkendiagramm visualisiert, stellt eine präzise Feinausrichtung sicher.

Die zuverlässige drahtlose Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einer stationären Seite zählt zu den Zielapplikationen von ISD400 Pro. In diesem Umfeld ist dieses Übertragungssystem die ideale Ergänzung zu Long-Range-Distanzsensoren von Sick wie dem DL100 Hi, der ebenfalls Ethernet-basierte Feldbusse aufweist und zur Positionserfassung an den Fahr- und Hubachsen von Regalbediengeräten eingesetzt werden kann. DL100 Hi deckt Reichweiten von 0,15 bis 300 m ab und nutzt ein phasenkorreliertes Lichtlaufzeitprinzip zur präzisen Ermittlung der aktuellen Position. Bei einstellbaren Auflösungen zwischen 0,1 bis 100 mm erreicht der Sensor je nach Messbereich Genauigkeiten von ± 2 bis ± 3 mm bei Reproduzierbarkeitswerten von 0,5 bis 2 mm. Überall dort, wo es ein hochdynamischer Betrieb beispielsweise von Regalbediengeräten ermöglicht, mehr Wirtschaftlichkeit und Wertschöpfung zu generieren, ist der DL100 Hi der ideale Sensor.

Die Auslegung der DL100Hi-Baureihe erfolgte zielgerichtet auf eine optimale Integration in Anlagen in Abhängigkeit der Applikation. Die DL100Hi-Typen mit Profibus-, Profinet- und Ethernet-IP-Schnittstellen eignen sich hervorragend für die Integration in Feldbusse. Besondere Beachtung gilt den DL100Hi-Typen mit SSI-, RS-422- und Canopen-Schnittstelle, die über eine synchrone Messwertausgabe verfügen. Diese bietet optimale Voraussetzungen für das Zusammenspiel mit der Antriebstechnik in Regelkreisen. Sie ermöglicht es, hochdynamische Fahrprofile mit Beschleunigungen bis 15 m/s² zu realisieren, wodurch kürzere Spielzeiten der Regalbediengeräte und damit mehr Einzel- und Doppelspiele pro Zeiteinheit und entsprechend mehr Effizienz und Wirtschaftlichkeit erreicht werden können. Mit dem DL100Hi lässt sich zuverlässig und jitterfrei eine Überwachung der sicheren Langsamfahrt realisieren. Die Konfiguration des DL100 Hi erfolgt über das Display, per Feldbus oder per PC. ge

Die protokollfreie Übertragung erlaubt es, die volle Leistungsfähigkeit unterschiedlicher Fast-Ethernet-basierter Feldbusse zu nutzen. Informationen zu den Standards bieten die Seiten:

Die ISD400 Pro vereint auf besondere Weise Fast-Ethernet-Funktionalität mit Diagnosefähigkeit, Langlebigkeit, Energieeffizienz sowie Integrations-und Bedienfreundlichkeit. Kombiniert man diese Leistungsmerkmale der ISD400 Pro mit dem Performance-Potenzial von Long-Range-Distanzsensoren wie dem DL100 Hi, erhält man – aus einer Hand – eine moderne und investitionssichere Positionierlösung für Regalbediengeräte, die durch die Ethernet-gerechte Bandbreite der Datenübertragung mit 100 Mbit/s die Realisierung verfügbarkeitsoptimierender Optionen, z. B. die Integration von IP-Kameras, ermöglicht.