Machinebouwer AWL-Techniek uit Harderwijk zet in op modulariteit. Een productielijn opbouwen uit standaard modules levert immers voordelen op ten aanzien van flexibiliteit, kosten en doorlooptijd. Daarbij koppelt het bedrijf schaalbare veiligheidstechnologie direct aan de modules van haar M-Line machineplatform – gerealiseerd met IP67 IO-Link en Safety I/O concept van Turck.
Modulariteit zonder standaardisatie is in principe niet mogelijk is. Met deze en andere argumenten overtuigt Matthijs Varwijk geïnteresseerden en klanten van het modulaire machineconcept M-Line. Varwijk is projectmanager R&D en in dat kader verantwoordelijk voor de modulaire strategie bij de Nederlandse machinebouwer AWL-Techniek in Harderwijk.
Met meer dan 750 medewerkers op vijf locaties wereldwijd, heeft AWL met zijn geautomatiseerde las- en verbindingslijnen vooral in de automotive industrie naam gemaakt. Grote autoproducenten, toeleveranciers en vele andere klanten wereldwijd maken in hun productiestraten gebruik van deze machines.
Voordelen niet direct herkenbaar
Samen met een interdisciplinair team heeft Varwijk in 2017 het machineportfolio van AWL omgevormd naar een modulair programma en legde daarbij stap voor stap de standaards van de M-Line vast. Hiervoor was intern ook enige overredingskracht nodig.
Juist in de overgangsfase van een klassieke naar een modulaire productie lay-out zijn de voordelen namelijk niet altijd direct duidelijk te herkennen. Maar ook in de volgende stap – waarin de standaards worden gedefinieerd – zijn de nodige hobbels te nemen.
Het doel: een lege besturingskast
AWL maakt gebruik van de Ethernet-multiprotocol-technologie voor I/O modulen van Turck. Deze technologie stelt de machinebouwer in staat om in iedere module van zijn M-Line identieke I/O-blokmodules toe te passen; ongeacht of de klant de voorkeur heeft voor een Profinet- of Ethernet/IP-besturing.
“Wij wilden zoveel mogelijk gestandaardiseerde componenten toepassen en deze aanpak doorvoeren tot in de besturingskast. In het ideale geval omvat deze kast op een dag alleen nog maar een PLC en een voeding,” meent hardware ingenieur Jasper van Kooij.
“Zover zijn we vandaag de dag nog niet, maar in de besturingskast van de AWL-module is inmiddels al veel ruimte vrij gekomen. Onder andere door toepassing van de IP67-I/O-hybride componenten voor standaard veiligheidssignalen.”
IP67-IO-Link-Safety-I/O
De componenten waarover Van Kooij spreekt zijn afkomstig uit de IP67-IO-Link-Safety-oplossing van Turck. De kern van deze oplossing bestaat uit de hybride Safety-I/O-Module TBPN. Deze module omvat een geïntegreerde veiligheidscontroller die via PROFIsafe over Profinet communiceert met de PLC. Verder beschikt hij over vier veilige I/O’s, twee conventionele digitale I/O’s en twee IO-Link poorten.
Op één van de veilige I/O’s is de TBSB veilige afschakelbox aangesloten die in geval van nood de actuatorspanning (V2) veilig afschakelt. De voeding voor alle modulen loopt eveneens via de veilige afschakelbox, zodat bij een noodstop bijvoorbeeld alle actuatoren spanningsloos worden en hiermee niets meer kan bewegen in de machine. De sensoren blijven echter actief, aangezien zij hun voeding betrekken van V1. Op deze manier blijft de machine in de besturing altijd zichtbaar.
Veilig afschakelen
De digitale sensoren en actuatoren van de ‘tip dresser’ zijn aangesloten op de I/O hubs die op hun beurt met de IO-Link-Master TBEN-L-8IOL communiceren. Het IP67-blok voorziet in vier IO-Link poorten conform klasse-A en vier conform de klasse B standaard. De laatste scheidt de spanning voor de sensoren (V1) van de spanning voor de actuatoren (V2).
Op deze manier is de stroomtoevoer ook via IO-Link veilig af te schakelen. In vergelijkbare projecten in de Verenigde Staten heeft AWL al eerder de TBIP-Module toegepast. Hardwarematig is het ontwerp gelijk aan de TBPN, maar in dit geval afgestemd op de communicatie tussen EtherNet/IP en CIP-Safety-communicatie.
Het volledige artikel over de Turck safety technologie, IO-link en de modulariteit van de AWL’s M-line is te lezen in de nieuwe Aandrijftechniek
